Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
0
ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI
FAKULTA STROJNÍ
Studijní program: N2301 Strojní inženýrství Studijní obor: 2301T007-0 Průmyslové inženýrství a management
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Racionalizace výroby ve společnosti
Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o.
Autor: Bc. Kristýna Pechová
Vedoucí práce: Doc. Ing. Milan Edl, Ph.D.
Akademický rok 2012/2013
0
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
Prohlášení o autorství
Předkládám tímto k posouzení a obhajobě diplomovou práci, zpracovanou na závěr studia na
Fakultě strojní Západočeské univerzity v Plzni.
Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracovala samostatně, s použitím odborné
literatury a pramenů, uvedených v seznamu, který je součástí této diplomové práce.
V Plzni dne: ……………………. . . . . . . . . . . . . . . . . .
podpis autora
AUTORSKÁ PRÁVA
Podle Zákona o právu autorském. _.35/1965 Sb. (175/1996 Sb. _R) § 17 a Zákona o vysokých
školách _. 111/1998 Sb. je využití a společenské uplatnění výsledků diplomové práce, včetně
uváděných vědeckých a výrobně-technických poznatků nebo jakékoliv nakládání s nimi
možné pouze na základě autorské smlouvy za souhlasu autora a Fakulty strojní Západočeské
univerzity v Plzni.
0
ANOTAČNÍ LIST DIPLOMOVÉ PRÁCE
POČET STRAN (A4 a ekvivalentů A4)
CELKEM 75 TEXTOVÁ ČÁST 66 GRAFICKÁ
ČÁST 9
AUTOR Příjmení
Bc. Pechová Jméno
Kristýna
STUDIJNÍ
OBOR 2301T007-0 Průmyslové inženýrství a management
VEDOUCÍ
PRÁCE
Příjmení (včetně titulů)
Doc. Ing. Edl, Ph.D. Jméno
Milan
PRACOVIŠTĚ ZČU - FST - KPV
DRUH PRÁCE DIPLOMOVÁ BAKALÁŘSKÁ Nehodící se škrtněte
NÁZEV PRÁCE Racionalizace ve společnosti Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o.
FAKULTA strojní KATEDRA KPV ROK ODEVZD. 2013
STRUČNÝ POPIS
Diplomová práce se zabývá analýzou a racionalizací výroby za pomoci
metody Value stream mapping. První část se věnuje teoretickému
seznámení se štíhlou výrobou a metodou VSM, praktická část je
aplikací této metody v prostředí firmy Integrated Micro-Electronics na
vybraném výrobku. Práce obsahuje analýzu a návrh pro zlepšení stavu
materiálového toku produktu.
KLÍČOVÁ SLOVA Value stream mapping, štíhlá výroba, racionalizace, materiálový tok,
průběžná doba výroby
0
SUMMARY OF DIPLOMA SHEET
NUMBER OF PAGES (A4 and eq. A4)
TOTALLY 75 TEXT PART 66
GRAPHICAL
PART 9
AUTHOR Surname
Bc. Pechová Name
Kristýna
FIELD OF
STUDY 2301T007-0 Industrial Engineering and Management
SUPERVISOR Surname (Inclusive of Degrees)
Doc. Ing. Edl, Ph.D. Name
Milan
INSTITUTION ZČU - FST - KPV
TYPE OF
WORK DIPLOMA BACHELOR
Delete when not
applicable
TITLE OF THE
WORK Rationalization of production at Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o.
FACULTY Mechanical
engineering DEPARTMENT KPV SUBMITTED IN 2013
BRIEF DESCRIPTION
This thesis deals with the analysis and rationalization of production
with the help of a value stream mapping. The first part is devoted to
theoretical introduction to Lean Manufacturing and VSM method, the
practical part is an application of this method in the environment of
Integrated Micro-Electronics for the selected product. The work
contains an analysis and proposal for improvement of the material flow
of the product.
KEY WORDS Value stream mapping, lean manufacturing, rationalization, material
flow, lead time
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
1
Obsah
Seznam obrázků a tabulek .......................................................................................................... 3
Seznam příloh ............................................................................................................................. 4
Seznam použitých symbolů a zkratek ........................................................................................ 5
Úvod ........................................................................................................................................... 7
1 Teoretická část .................................................................................................................... 8
1.1 Štíhlá výroba ................................................................................................................ 8
1.1.1 Plýtvání ................................................................................................................. 9
1.1.2 Štíhlé myšlení ..................................................................................................... 10
1.1.3 Hodnota .............................................................................................................. 11
1.1.4 Prvky štíhlé výroby ............................................................................................ 12
1.1.4.1 Management toku hodnot ........................................................................... 13
1.1.4.2 Štíhlé pracoviště .......................................................................................... 13
1.1.4.3 Vizualizace .................................................................................................. 13
1.1.4.4 Týmová práce .............................................................................................. 13
1.1.4.5 Štíhlý layout, výrobní buňky ....................................................................... 13
1.1.4.6 TPM, rychlé změny, redukce dávek ........................................................... 13
1.1.4.7 Procesy kvality a standardizovaná práce .................................................... 14
1.1.4.8 Synchronizace procesů a vyvážený tok ...................................................... 14
1.2 Mapování toku hodnot ve výrobním podniku ........................................................... 15
1.2.1 Podstata mapování hodnotových toků ................................................................ 15
1.2.2 Tok hodnot ......................................................................................................... 16
1.2.3 Ikony pro mapování procesů na podnikové úrovni ............................................ 16
1.2.4 Postup při mapování toku hodnot ....................................................................... 17
1.2.4.1 Výběr výrobkové řady, výběr reprezentanta výrobků ................................ 18
1.2.4.2 Tvorba mapy současného stavu .................................................................. 19
1.2.4.3 Tvorba mapy budoucího stavu .................................................................... 21
1.2.4.4 Harmonogram změn a jejich realizace ........................................................ 22
1.3 Shrnutí teoretické části .............................................................................................. 24
2 Praktická část .................................................................................................................... 25
2.1 Představení společnosti .............................................................................................. 26
2.1.1 Strojní vybavení a výroba .................................................................................. 27
2.1.1.1 SMT linka ................................................................................................... 27
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
2
2.1.1.2 Automatická optická inspekce offline (AOI offline) .................................. 28
2.1.1.3 Pájecí vlny ................................................................................................... 28
2.1.1.4 Selektivní lakovací automat ........................................................................ 28
2.1.2 Informační systém .............................................................................................. 30
2.1.3 Štíhlá výroba v Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o. ................. 31
2.2 Analýza výrobního procesu vybraného výrobku ....................................................... 32
2.2.1 Představení produktu, výrobní proces ................................................................ 32
2.2.1.1 Řízení výroby .............................................................................................. 32
2.2.1.2 Výrobní proces ............................................................................................ 33
2.2.1.3 Průběh výroby layoutem ............................................................................. 35
2.3 Změna v realizaci mapování s ohledem na analýzu procesu výroby......................... 37
2.4 Pilotní mapování a validace metody VSM ................................................................ 40
2.4.1 Mapování informačního a materiálového toku .................................................. 40
2.4.2 Analýza pilotní mapy ......................................................................................... 43
2.4.2.1 Analýza dotazníkového šetření ................................................................... 43
2.4.2.2 Analýza hodnotového toku ......................................................................... 43
2.5 Tvorba mapy současného stavu II. ............................................................................ 45
2.5.1 Analýza VSM mapy a identifikace problémů .................................................... 49
2.5.1.1 Analýza pracoviště Ruční osazování .......................................................... 53
2.5.1.2 Shrnutí analýzy ........................................................................................... 57
2.6 Návrh optimalizace .................................................................................................... 58
2.7 Mapa budoucího stavu ............................................................................................... 61
2.8 Zhodnocení navržených změn ................................................................................... 63
Závěr ..................................................................................................................................... 64
Použitá literatura .................................................................................................................. 65
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
3
Seznam obrázků a tabulek
Seznam obrázků
Obrázek 1 Sedm druhů plýtvání [8] ........................................................................................... 9
Obrázek 2 Tradiční výpočet ceny versus štíhlý přístup [9] ...................................................... 10
Obrázek 3 Hodnota v pojetí štíhlé výroby [9] .......................................................................... 11
Obrázek 4 Prvky štíhlé výroby [1] ........................................................................................... 12
Obrázek 5 Ikony používané při mapování toku hodnot [11] ................................................... 16
Obrázek 6 Materiálový a informační tok [14] .......................................................................... 17
Obrázek 7 Postup mapování toku hodnot [1] ........................................................................... 17
Obrázek 8 Výběr skupiny výrobků na montážní operaci [14] ................................................. 18
Obrázek 9 Mapa současného stavu [11] ................................................................................... 20
Obrázek 10 Mapa budoucího stavu [11] .................................................................................. 22
Obrázek 12 Globální zastoupení Integrated Micro-Electronics Inc.[18] ................................. 26
Obrázek 11 Závod Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o ve Třemošné u Plzně,
zdroj: www.maps.google.com .................................................................................................. 26
Obrázek 13 Zákazníci IMI CZ dle segmentu [18] ................................................................... 27
Obrázek 14 Deska plošných spojů osazená miniaturními SMD součástkami zdroj: [15] ....... 27
Obrázek 15 Výrobní hala IMI CZ [18] .................................................................................... 28
Obrázek 16 Layout přízemí [18] .............................................................................................. 29
Obrázek 17 První poschodí [18] ............................................................................................... 30
Obrázek 18 Produkt mapování [vlastní] ................................................................................... 32
Obrázek 19 Schéma výrobního procesu produktu[vlastní] ...................................................... 33
Obrázek 20 Montáž A [vlastní] ................................................................................................ 33
Obrázek 21 Ruční osazování [vlastní]...................................................................................... 33
Obrázek 22 Pájecí linka [vlastní] ............................................................................................. 34
Obrázek 23 Vizuální kontrola .................................................................................................. 34
Obrázek 24 Kompletní test funkčnosti [vlastní] ...................................................................... 34
Obrázek 25 Selektivní lakování [vlastní] ................................................................................ 34
Obrázek 26 Expediční balení [vlastní] ..................................................................................... 35
Obrázek 27 Průběh výroby layoutem přízemí [vlastní] ........................................................... 35
Obrázek 28 Průběh výroby layoutem 1. poschodí [vlastní] ..................................................... 36
Obrázek 29 Výrobní průvodka [vlastní] ................................................................................... 38
Obrázek 30 Ukázka zpracování informací z průvodek v MS Excel [vlastní] .......................... 41
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
4
Obrázek 31 Pilotní VSM mapa [vlastní] .................................................................................. 42
Obrázek 32 Hromadění rozpracované výroby [vlastní] ........................................................... 44
Obrázek 34 VSM mapa 2[vlastní] ............................................................................................ 46
Obrázek 33 VSM mapa 1[vlastní] ............................................................................................ 46
Obrázek 35 VSM celková mapa [vlastní] ................................................................................ 48
Obrázek 36 Graf výrobních časů jednotlivých operací [vlastní] .............................................. 49
Obrázek 37 Graf nadvýroby [vlastní] ....................................................................................... 50
Obrázek 38 Nedodržení FIFO mezi dvěma výrobními objednávkami [vlastní] ...................... 52
Obrázek 39 Pracoviště Ruční ................................................................................................... 53
Obrázek 40 Pracoviště Ruční osazování [vlastní] .................................................................... 53
Obrázek 41 Schéma pracoviště Ruční osazování [vlastní] ...................................................... 53
Obrázek 42 Umístění konektorů s vodiči ................................................................................. 55
Obrázek 43 Umístění multipanelu[vlastní] .............................................................................. 55
Obrázek 44 Vozík ..................................................................................................................... 55
Obrázek 45 Graf činnosti pracovníka‘[vlastní] ........................................................................ 56
Obrázek 46 Úprava pracoviště Ruční osazování [vlastní] ....................................................... 60
Obrázek 47 Mapa budoucího stavu [vlastní] ............................................................................ 62
Seznam tabulek
Tabulka 1 Miniaudit pořádku a čistoty na pracovišti [vlastní] ................................................. 54
Tabulka 2 Miniaudit vizualizace na pracovišti [vlastní] .......................................................... 54
Tabulka 3 Ověření plnění norem [vlastní] ............................................................................... 56
Seznam příloh
Příloha 1: Zpracování VSM mapy v MS Visio
Příloha 2: Vyplněné průvodky
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
5
Seznam použitých symbolů a zkratek
5S – 5 základních pravidel, kterými by se měla řídit organizace usilující o zavedení štíhlé
výroby
AOI offline – Automatická optická kontrola, mimo linku
DPS – deska plošných spojů
IMI CZ – zkratka názvu společnosti Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o.
IS Baan – informační systém Baan
Lean, Lean manufacturing – štíhlá výroba
MS Excel – tabulkový kalkulátor Microsoft Excel
MS Office – Microsoft Office
MS Visio – Microsoft Visio, kancelářská aplikace s pokročilými nástroji pro vytváření
diagramů, schémat sítí, technické infrastruktury apod.
PCB – printed circuit board (deska plošných spojů)
s drátovými vývody)
SMD – surface mounted device (součástka pro povrchovou montáž)
SMED - Single Minute Exchange of Dies - Metoda na zkracování časů přetypování výrobních
zařízení.
SMT – surface mounted technology (technologie povrchové montáže)
THT – throuhg-hole technology (Technologie osazování plošných spojů součástkami
TPM – Total productivity maintenance
TPS - Toyota production system
VA – linka – grafické znázornění časů přidané a nepřidané hodnoty ve VSM mapě
VA-index – index přidané hodnoty
VO – výrobní objednávka
VSM – Value stream mapping – mapování hodnotových tok
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
6
GLOSÁŘ
Assembly – pracoviště montáže
Forecast – výhled, předpověď, zde ve smyslu výhledu na množstevní objednávky do výroby
Gemba - pracoviště
Muda – plýtvání
Mura – výpadky výroby
Muri – přetížení/zahlcení výroby
Reflow pec - přetavovací pec je bezebytným výrobním prostředkem ve výrobní lince SMT
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
7
Úvod
Výroba v posledních desetiletích prošla významnou změnou. Tržní prostředí nahradilo
masovou výrobu individuálním přístupem k zákazníkům, kteří si žádají výrobky a služby dle
svých představ, ovšem očekávajíc ceny hromadné produkce. [1]
Těmto trendům se musí výrobní společnosti, aby prosperovaly, přežily a byly
konkurenceschopné, chtě nechtě přizpůsobit. Podnikům tak oproti dřívějšku výrazně narostla
variabilita výroby, přičemž je nutné stále dosahovat vysoké kvality, spolehlivosti v rychlosti
a přesnosti dodávek a to vše při velmi nízkých nákladech. [1]
Od 50. let se v Japonsku v automobilovém průmyslu rozvíjely optimalizační metody, které
umožnily japonským značkám vyrábět levněji a rychleji než konkurence. Tato metodika,
známá jako „Lean“, „Lean Manufacturing“ neboli „Štíhlá výroba“ obrátila tradiční myšlení
výrobců a začala se pro své nepopiratelné klady rozmáhat i v dalších kontinentech.
Velké automobilky zavedly štíhlé metody nejen ve své výrobě, ale začaly je vyžadovat
i od svých dodavatelů. Metody Lean tudíž víceméně prostupují celým dodavatelským
řetězcem tak, aby uspokojily především zákazníka a nabídly mu co největší přidanou hodnotu.
Zavádění štíhlé výroby a odstraňování plýtvání v podniku není nijak jednoduchým úkolem,
obzvláště ztratíme-li se v rozličných zeštíhlovacích metodách a jejich izolovaném použití. Pro
efektivní optimalizaci je zapotřebí postupovat systematicky. Jedním z nejdůležitějších
nástrojů, který nám pomáhá udržovat strategický postup je Value stream mapping. Budou-li
metody štíhlé výroby či kaizenu uplatňovány v souladu s kontextem budování štíhlého
hodnotového toku v podniku, pak budou nejefektivnější. [2]
Tématem mé diplomové práce je „Racionalizace výroby ve společnosti Integrated Micro-
Electronics Czech Republic s.r.o.“, která se zaměřuje právě na mapování toku hodnot
ve výrobě, který má sloužit jako vstupní audit pro zavádění dalších štíhlých metod
do procesu.
Práce je rozdělena na dvě části – část teoretickou a praktickou. Teoretická část začíná
úvodem, v první kapitole seznamuje s obecnou problematikou štíhlé výroby a základními
metodami, se kterými se při zeštíhlování výroby pracuje a druhá kapitola rozebírá podrobněji
metodu mapování toků hodnot – Value stream mapping. Praktická část se věnuje vlastnímu
mapování vybraného produktu ve společnosti, zpracování VSM map, jejich analýze,
identifikaci problémů a následně návrhu optimalizace.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
8
1 Teoretická část
Tato část se zabývá teoretickým pojednáním o štíhlé výrobě v kontextu dnešní doby
a podrobnějším rozepsáním jedné z metod lean manufacturing Value Stream Mapping, jejíž
praktická aplikace v konkrétním prostředí bude popsána v praktické části.
1.1 Štíhlá výroba
Koncept štíhlé výroby vznikal po druhé světové válce v Japonsku a vychází z dlouholetých
zkušeností z přístupu k výrobě ve společnosti Toyota, která dokázala předběhnout zavedené
tradiční západní automobilky jako je General Motors a stát se leaderem automobilového
průmyslu. Pro koncept Toyoty mluví nejlépe tato čísla z roku 2007 [3]:
Toyota vykázala v březnu 2007 zisk 13,7 miliardy USD, přičemž GM vykázal za rok 2006
ztrátu 1,97 miliardy a Ford ztrátu 12,61 miliardy USD.
V květnu 2007 byla tržní kapitalizace Toyoty 186,71 miliardy dolarů. Pro srovnání – GM
(16,6), Ford (15,7), Daimler Chrysler (81, 77).
V roce 2007 spustila Toyota svůj nový výrobní závod Takaoka. Přesto, že měla tato firma
nejproduktivnější výrobní linky na světě, nové linky jsou 1,7 krát rychlejší
a 4 krát pružnější, přičemž jejich délka je poloviční. Každá linka je schopna dělat 8 různých
modelů s ročním výkonem 250 tisíc kusů.
V březnu v roce 2011 bylo Japonsko těžce zasaženo zemětřesením s následnou vlnou tsunami,
která způsobila zastavení výroby i v Toyotě. Přesto v první polovině roku 2012 opět dokázala
získat vedoucí pozici a stát se světovou jedničkou v produkci aut. [4]
Toyota svoji úspěšnou filosofii a management řízení výroby popsala již v roce 1988
v metodice Toyota Production System (TPS). TPS je dalším významným vývojovým krokem
po systému hromadné výroby, se kterým přišel Henry Ford, a který byl dokumentován,
důkladně rozebrán a uplatněn ve firmách ve všech odvětvích a po celém světě. TPS je znám
také jako „štíhlost“, neboli „štíhlá výroba“. [5]
Hlavním účelem TPS je vyloučit přetížení/zahlcení výroby (muri) a výpadky (mura),
a zároveň eliminovat plýtvání (muda). Nejlepších výsledků je dosaženo definováním procesu,
který je schopný dosahovat požadovaných výsledků hladce, tzn. bez přerušení výrobního
procesu - vyloučením "mura" (výpadků). Rovněž tak je zásadní zajistit, aby byl proces tak
flexibilní, jak je třeba, a to bez stresu či "muri" (přetížení), jelikož to opět přináší "muda"
(plýtvání). Ve výsledku jsou taktická zlepšení v oblasti eliminace plýtvání neboli eliminace
„muda“ velmi přínosná. [6]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
9
1.1.1 Plýtvání
Pojem plýtvání pochází z japonského slova muda a označuje všechny druhy plýtvání a ztrát,
které způsobují snižování efektivnosti či hospodárnosti organizace. Za plýtvání či ztráty
se považuje vše, co nepřidává hodnotu. Chceme-li eliminovat plýtvání z podnikových procesů,
musíme je umět především identifikovat a měřit.
Muda v pojetí Lean production, tedy zaměřená především na podniky výrobního sektoru,
rozlišuje 7 druhů plýtvání:
Transport (Přemisťování) – zbytečné přemisťování materiálu a výrobků je plýtvání.
Inventory (Inventory) – zbytečné skladování je plýtvání.
Motion (Motion) – zbytečný pohyb pracovníků je plýtvání.
Waiting (Čekání) – zbytečné prostoje a čekání je plýtvání.
Over-production (Nadvýroba) - výroba nad rámec požadavků zákazníků je plýtvání.
Over-processing (Nadbytečné zpracování) - zbytečná kvalita nebo zpracování, které
již nepožaduje zákazník je plýtvání.
Defects (Vady) - výroba defektních výrobků je plýtvání.
Pozn: Pro lepší zapamatování se používá akronym “TIM WOOD“.
Někdy se ještě uvádí další, osmý druh plýtvání, pak se celý koncept označuje jako 7+1 druhů
plýtvání nebo 8 druhů plýtvání:
People, Creativity and Motivation, Skills - (Lidé), nevyužitý potenciál pracovníků
a jejich tvořivosti je plýtvání. [7]
Obrázek 1 Sedm druhů plýtvání [8]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
10
1.1.2 Štíhlé myšlení
Štíhlé myšlení je způsob organizační změny, který je nejčastěji zaváděn s cílem zvýšení zisku.
Zvýšení zisku je možné dosáhnout zaměřením se na snížení nákladů použitím následujícího
vztahu [9]: Zisk = Cena – Náklady
Obrázek 2 Tradiční výpočet ceny versus štíhlý přístup [9]
Ve filozofii štíhlého podniku je prodejní cena stanovena trhem a nemůže být "uměle" zvýšená
(jak to bývalo v tradičních přístupech, používaných v minulosti). Proto jediná cesta, jak zvýšit
zisk je snížit náklady. [9]
Štíhlé myšlení dosahuje snižování nákladů orientací všech zaměstnanců na hodnotu
definovanou zákazníkem. Štíhlé úsilí je zaměřeno na odstranění všech kroků ve výrobě
produktů nebo při poskytování služby, které nepřidávají hodnotu zákazníkovi. [9]
Mezi 5 základních kroků štíhlého myšlení patří [10]:
• Přesné definování hodnoty z pohledu zákazníka
• Identifikace hodnotových toků
• Zavádění plynulého toku
• Aplikace tahového řízení výroby
• Snaha o dokonalost ve všem
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
11
1.1.3 Hodnota
Existuje řada definic, co to vlastně hodnota je. Podle definice hodnotového managementu je
to poměr mezi užitečnými vlastnostmi produktu a náklady. V chápání štíhlé výroby musíme
však hodnotu chápat následovně: Hodnota je to, za co je zákazník ochoten zaplatit. [9]
V tomto vztahu jde každému o něco jiného:
• Zákazníkovi o to, aby koupil takovou hodnotu, za jakou je ochoten zaplatit.
• Podniku o to, aby získal co nejvyšší zisk.
Obrázek 3 Hodnota v pojetí štíhlé výroby [9]
Přidaná hodnota se tedy vztahuje na činnosti, které přeměňují zdroje na výrobky nebo služby
odpovídající požadavkům zákazníka, patří do nich například montáž, technologické
zpracování a podobně. Přidaná hodnota je tedy pouze takový proces, který splňuje podmínky
[11] :
Zákazník je ochoten za něj zaplatit,
fyzicky přeměňuje produkt nebo informaci nezbytnou k jeho výrobě,
je proveden napoprvé správně.
Veškeré ostatní procesy řadíme do nepřidané hodnoty. Patří sem například manipulace,
skladování, plánování, fakturace, komunikace apod. Nepřidaná hodnota se dále dělí na
procesy, které sice výrobku nepřidávají hodnotu, avšak jsou pro daný hodnotový tok nezbytné
a na ty, které jsou prostým plýtváním, které musíme eliminovat.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
12
Přidaná hodnota, celková průběžná doba výroby, VA index
Při zkoumání efektivnosti procesů, při kterých se vytváří hodnota využíváme následující
definici [12]:
VA index =
Čas, kdy je produktu přidávána hodnota = čas, kdy probíhají aktivity přidané hodnoty.
Celková průběžná doba, při které produkt vzniká = čas od navezení materiálu do vstupního
skladu po čas, kdy je hotový produkt z expedičního skladu transportovaný zákazníkovi.
VA-index (Value added index, Value added ratio) – poměr času přidávané hodnoty a celkové
průběžné doby výroby. Tuto hodnotu se snažíme u každého procesu zvyšovat, tedy naším
cílem je hlavně výrazně zkrátit celkovou průběžnou dobu výroby.
1.1.4 Prvky štíhlé výroby
Úspěšná implementace Lean manufacturing zahrnuje zavádění jednotlivých prvků štíhlé
výroby (zobrazené na Obrázek 4), které vedou k eliminaci všech forem plýtvání, a které se v
určité míře vyskytují v každém výrobním systému. [1]
Obrázek 4 Prvky štíhlé výroby [1]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
13
1.1.4.1 Management toku hodnot
Základní metodou z prvků štíhlé výroby, která umožňuje systematický postup při zeštíhlování
podniku je management toku hodnot. Tato metoda je výborným pomocníkem pro analýzu,
vizualizaci a měření plýtvání v celém hodnotovém toku podniku. Její využití není jen ve
výrobě, ale také v dalších oblastech, jako je například logistika, administrativa nebo vývoj.
Síla této metody je v její jednoduchosti a rychlosti – za několik hodin je možné pomocí listu
papíru, tužky a gumy získat velmi cenný pohled na plýtvání v podniku. Touto metodou se
budeme podrobněji zabývat v kapitole 1.2.[1]
1.1.4.2 Štíhlé pracoviště
Základem štíhlé výroby je štíhlé pracoviště, jehož návrh zásadně ovlivňuje každodenní
pohyby pracovníků, ze kterých pak vychází spotřeby času, výkonové normy, výrobní
kapacity, apod. Správný design pracoviště by měl vycházet ze zásad 5S. Každé pracoviště má
mít definované potřebné pomůcky, zařízení a každá položka má své přesné místo. Je v něm
odstraněno vše zbytečné, co pracovník nepotřebuje k práci, udržována čistota a pořádek a
dodržují se disciplinovaně všechny standardy a systematizovaná práce. [1]
1.1.4.3 Vizualizace
Vizualizace je jedním ze základních komunikačních a standardizačních nástrojů, se kterým se
setkáme na všech štíhlých pracovištích, ale i ve většině štíhlých procesů. Říká nám, jak
správně probíhá a vypadá daný proces, upozorňuje na možné odchylky, zobrazuje jeho
základní parametry jako je produktivita, kvalita tak, aby se zabezpečila efektivní výměna
důležitých informací. [1]
1.1.4.4 Týmová práce
Na týmové práci a spolupráci je založené celé fungování štíhlé výroby. Předpokladem je
přijmutí štíhlého myšlení a jeho aplikace všemi pracovníky v rámci celého podniku a další
zlepšování všech procesů, které se jednoduše nazývá Kaizen. Pouze kvalitní komunikace a
přemýšlení nad svou prací a možnostmi jejího dalšího zlepšení dokáží eliminovat plýtvání. [1]
1.1.4.5 Štíhlý layout, výrobní buňky
Štíhlá výrobní buňka je takové pracoviště, v němž jsou výrobní zařízení rozmístěna obvykle
do tvaru „U“, „L“ nebo má třeba tvar přímky. Toto uspořádání pracovišť umožňuje lepší
pohyb lidí i materiálu v pracovním prostoru, zároveň také zlepšuje možnost komunikace mezi
operátory, díky menším vzdálenostem. V takovýchto pracovištích je rovněž důležité, aby
obsluha byla univerzální, tudíž aby více pracovníků bylo schopno dělat různé pracovní
operace a flexibilně tak vykrývat pracoviště podle velikosti zakázek. Pracovní kompetence
pro více pracovních činností, takzvaná vícefunkčnost, bývá u dělníků v podnicích se štíhlou
výrobou důležitým faktorem, který umožňuje jejich optimální využívání. [1]
1.1.4.6 TPM, rychlé změny, redukce dávek
V podnicích, kde linky vyrábějí více různých výrobků, je kladen velký důraz na odstraňování
veškerých příčin, které by mohly snížit kapacitu zařízení. Ve štíhlé výrobě mluvíme o metodě
TPM a SMED. TPM – Total Productivity Maintenance - je metoda, která má za cíl zvyšovat
produktivitu a eliminovat veškeré časy, které by zapříčinily, že na strojích vyrábíme méně
kusů než by bylo možné. Jedná se tedy o systematické snižování ztrát v oblasti poruch strojů,
výměny a seřizování nástrojů, ztrát rychlosti, kvality a snižování výkonu. SMED - Single
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
14
Minute Exchange of Die – je metoda, která má umožnit zkrácení přestavby zařízení mezi
přechodem na jiný typ výrobku, což by mělo umožnit výrobu v malých dávkách. Tímto by se
měla zvýšit pružnost výroby, snížit rozpracovanost a celkově by se měla zkrátit průběžná
doba výroby. [1]
1.1.4.7 Procesy kvality a standardizovaná práce
Kvalita musí být zabudována v procesu, stejně jako zjištění abnormality a reakce na ni. Tam,
kde nejsou procesy pod kontrolou, nemohou existovat ani další prvky štíhlé výroby. Kvalita u
zdroje znamená okamžité zjištění chyby, okamžité reagování, hledání a odstraňování příčiny
vzniku chyby. Standardizace práce umožňuje eliminovat chyby lidského faktoru. Říká jasně
a srozumitelně operátorům, jak má proces vypadat a na co si dát pozor. Dále instruuje o tom,
co dělat, probíhá-li proces nestandardně. [1]
1.1.4.8 Synchronizace procesů a vyvážený tok
Synchronizace ve výrobě jsou často vrcholem snažení při zavádění štíhlosti ve výrobě.
Výsledkem je pak to, že se vyrábí jen to, co chce zákazník, v požadovaném množství, čase a
kvalitě. Toto se podaří však pouze tehdy, pokud jsou splněny základní předpoklady plynulého
toku a to vyvážené kapacity, malé dávky, stabilní procesy z hlediska kvality, spolehlivosti a
času a dobře fungující okolí výroby. [1]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
15
1.2 Mapování toku hodnot ve výrobním podniku
Tato kapitola hlouběji seznamuje s principem mapování hodnotového toku. Vysvětluje
postup, jak vytvořit mapu současného stavu, jaké informace z ní můžeme vyčíst, a jak se tvoří
mapa budoucího stavu. Slouží jako základní znalostní báze pro praktickou aplikaci metody ve
výrobě.
1.2.1 Podstata mapování hodnotových toků
Mapování toku hodnot neboli VSM – Value stream mapping, někdy též Management toku
hodnot, je, jak již bylo uvedeno v kapitole 1.1.4.1, jedním ze základních a důležitých
analytických nástrojů pro mapování hodnotového toku ve výrobních procesech.
Tento grafický nástroj vycházející z konceptu štíhlé výroby nám znázorňuje obraz současného
stavu procesů, díky kterému jsme schopni odkrýt veškeré abnormality vznikající při realizaci
produktu. Hodnotový tok představuje zaměření se nejen na materiálové toky, ale také na toky
informační. Výstupem tohoto nástroje je ucelený pohled na hodnotový tok vytipovaného
výrobku. Při mapování daného výrobku v gembě (přímo ve výrobě, na pracovišti) odhalíme
možné ztráty, úzké místo a důvody neefektivního toku v procesech, na pracovišti, v systému
či skladech. Mapa toku hodnot je nástrojem vizuálním, mnohdy slouží k hlubšímu pochopení
celého toku produktu skrz výrobou s návazností na systém řízení a plánování výroby, kapacitu
průtoku procesy a výši zásob s ohledem na požadavek zákazníka. Cílem mapování toku
hodnot je navrhnout budoucí "ideální" stav tvorby produktu bez plýtvání. [13]
Mapování toku hodnot se obvykle používá [13,1]:
při analýze výrobních i nevýrobních procesů, kdy chceme zjistit průběžnou dobu
výroby/realizace daného výrobku či zakázky, index přidané hodnoty či reálný stav
současného stavu,
u výrobku, jehož výroba se zavádí,
u výrobku, u kterého se plánují změny,
při návrhu nových procesů,
při novém způsobu rozvrhování výroby.
Kde naopak má mapování toku hodnot omezení a rizika [1]:
Problematické využití při proměnlivých procesech a výrobním programu.
Mapa je jen statické zobrazení procesu, při složitějších procesech je někdy nutná
dynamická simulace na počítači.
Nedoporučuje se vytvářet mapu za stolem v kanceláři, je třeba jít analyzovat procesy
přímo do výroby.
První verze map toku hodnot je nutné verifikovat v týmu.
Musíme pamatovat na to, že cílem dosažení štíhlosti není mapování, ale důležitější je
zavedení toku přidávajícího hodnotu. Mapování nám pomáhá vidět a zaměřit se na tok
ideálního anebo přinejmenším zlepšeného stavu. [12]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
16
1.2.2 Tok hodnot
O tom, co se považuje ve štíhlé výrobě za hodnotu jsme se dozvěděli v kapitole 1.1.3. Tok
hodnot je veškeré dění, ať už se jedná o kroky přidávající hodnotu nebo nepřidávající
hodnotu, v současné době nutné k tomu, aby výrobek prošel hlavním výrobním tokem od
suroviny až po náruč zákazníka, což je právě oblast, kde většina podniků usiluje o zavedení
štíhlých metod.
Sledujeme-li proces z hlediska hodnotového toku dostáváme na něj celkový náhled. Tudíž
jsme pak schopni optimalizovat celý systém a ne pouze jeho části. V této práci se zabýváme
pouze výrobním tokem, někdy též označovaném „od vrat ke vratům“ uvnitř vlastního závodu
včetně odeslání k zákazníkovi a příjmu nakupovaných dílů materiálu. Takto můžeme
navrhovat vizi budoucího stavu a začít ji ihned zavádět pomocí aplikace štíhlých nástrojů.
1.2.3 Ikony pro mapování procesů na podnikové úrovni
Pro popis hodnotových metod se používá řada standardizovaných ikon, které dělíme do tří
základních kategorií [11] :
Ikony pro materiálový tok
Ikony pro informační tok
Obecné ikony
Základní ikony, se kterými se můžeme v mapách setkat jsou tyto:
Obrázek 5 Ikony používané při mapování toku hodnot [11]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
17
Materiálový a informační tok
V procesu mapování toku hodnot je třeba nakreslit mapu pro materiálový, ale také informační
tok, neboť VSM je nástroj k vytvoření komplexního obrazu o výrobě. [14]
Ve štíhlé výrobě je informačnímu toku věnována stejná důležitost, jako toku materiálovému,
protože ten každému procesu říká, co se má vyrobit nebo co bude následovat.
Výsledný obraz - mapa o procesech ve výrobě bude tedy obsahovat ve spodní části
materiálový tok, včetně specifických informací o každém procesu a v horní části informační
tok. [14]
Obrázek 6 Materiálový a informační tok [14]
1.2.4 Postup při mapování toku hodnot
Mapování hodnotového toku se skládá ze čtyř základních kroků [1]:
Obrázek 7 Postup mapování toku hodnot [1]
K tomuto postupu je třeba poznamenat, že vytváření map současných a budoucích stavů je
neustálý proces. Vytvořením jedné mapy současného a budoucího stavu pro jeden produkt
proces mapování nekončí. V důsledku neustálých změn ve výrobě je potřeba mapy neustále
aktualizovat. [14]
Výběr reprezentantů
pro rodinu výrobků
Znázornění současného
stavu
Znázornění budoucího
stavu
Harmonogram změn a jejich
realizace
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
18
Poslední krok je připravit a začít aktivně využívat implementační (akční) plán, který popisuje,
jaký plánujeme budoucí stav a jak se stane realitou po nakreslení mapy budoucího stavu.
Budoucí stav lze dolaďovat během realizace kroků z akčního plánu. [1]
Někdy se též můžeme setkat s krokem pátým, a to je definice týmu pro mapování hodnot.
Většina společností se dělí v organizační struktuře na různá oddělení, která spolu
spolupracují, ale hodnotový tok je nad těmito strukturami. Leckdy se proto může stát, že se
v podniku setkáme s lidmi, jež neznají celý materiálový a informační tok výrobku a to jakými
všemi procesy výrobek prochází a jak je plánován, jelikož se soustřeďují pouze na své
oddělení. Pro to, aby se zabránilo těmto izolovaným ostrůvkům je třeba vždy určit manažera,
který bude mít zodpovědnost za poznání hodnotového toku výrobkové řady a za jeho
zlepšování. [1]
1.2.4.1 Výběr výrobkové řady, výběr reprezentanta výrobků
Při tvorbě mapy je vždy důležité vybrat si jeden výrobek anebo výrobkovou řadu.
Reprezentanti či výrobkové řady se určují od zákaznického konce a je to vždy výrobek nebo
skupina výrobků, které prochází podobnými kroky zpracování a většinou i společnými
zařízeními.
Pokud je výrobkový mix příliš složitý, pak přichází na řadu ABC analýza.
Obrázek 8 Výběr skupiny výrobků na montážní operaci [14]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
19
1.2.4.2 Tvorba mapy současného stavu
VSM mapa se kreslí pro klíčový výrobek anebo pro reprezentanta určité skupiny výrobků.
Vždy se vychází z požadavků zákazníka, kdy zaznamenáváme veškerý informační a
materiálový tok do jedné mapy pomocí standardizovaných ikon ve směru zprava doleva
v jedné linii. U každého procesu dále zaznamenáváme jeho parametry, které měříme nejlépe
přímo v procesu. Na základní tvorbu VSM mapy používáme jednoduché nástroje jako tužka,
papír a stopky. V dalším kroku je možno pro zpracování používat podpůrný vizualizační
software. [1]
Postup tvorby mapy současného stavu je následující [1]:
1) Vybrat reprezentativní hodnotový tok,
2) nákres hrubé skici procesu,
3) příprava formulářů pro zaznamenání dat,
4) zjištění a zapsání, vypočtení základních údajů o zákazníkovi (požadavky na dodávky,
takt, denní potřeba, směnnost apod.),
5) zaznamenání základních údajů o procesu a operacích přímo na gembě (cyklové časy,
OEE, časový fond apod.),
6) zmapování stavu rozpracované výroby v procesech a velikost zásob v místech
skladování,
7) přepočet velkosti zásob podle denní potřeby zákazníka,
8) zakreslení ikony zákazníka a uvedení zjištěných údajů do tabulky dat,
9) zakreslení ikony externího dodavatele,
10) pomocí ikon pro výrobní proces a tabulek dat popsat sled pracovních kroků v podniku
včetně dodavatele,
11) dokreslení materiálových toků a ikon skladů s údajem o velikosti zásob,
12) zakreslení externího transportu,
13) zakreslení informačních toků od zákazníka přes podnik až k dodavateli, zachycení
systému a formy plánování,
14) zakreslení VA- linky,
15) vypočítat základní údaje o hodnotovém toku :
celková průběžná doba výroby ve dnech,
celkový procesní čas,
čas přidávání hodnoty,
VA - index= čas přidávání hodnoty/celkový průběžný čas.
→ Výsledný poměr určuje, kolik % z celkové průběžné doby výroby tvoří
plýtvání a kolik práce přidávající hodnotu výrobku.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
20
Výsledná mapa současného stavu je zobrazena na Obrázek 9 Mapa současného stavu [11]
Obrázek 9 Mapa současného stavu [11]
Máme-li nakreslenu mapu současného stavu hodnotového toku, pak můžeme přejít k její
analýze. Ta spočívá především v hledání veškerého plýtvání a snažíme se nalézt veškeré
možnosti pro uplatnění metod štíhlé výroby, jako jsou např. [11]:
Integrace operací do výrobních
buněk
Tok jednoho kusu
Tahový systém (kanban)
Rychlé změny
Balancování buněk a linek
FIFO
Standardizace operací
TPM
Vizuální řízení a kontrola
Supermarkety
a další.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
21
Cílem implementace těchto metod je vytvoření řetězce výrobních operací, které jsou spojeny
se zákazníkem formou plynulého toku nebo tahovým systémem, kdy každý výrobní proces
dostává přesně to, co je požadováno zákazníkem. Smyslem celého procesu je zlepšení
základních parametrů hodnotových toků, mezi které patří např. [11]:
uspokojení zákaznických potřeb,
celková průběžná doba,
stav zásob a obrátka zásob,
rozpracovanost,
velikost výrobních dávek,
VA-index.
1.2.4.3 Tvorba mapy budoucího stavu
Formálním nástrojem pro zaznamenání potenciálních zlepšení je mapa budoucího stavu. Při
její tvorbě se postupuje tímto způsobem [11]:
1) provedeme revizi mapy současného stavu,
2) nakreslí se ikony pro příležitosti ke zlepšení do mapy současného stavu,
3) navrhneme možná zlepšení v oblasti operací, materiálových a informačních toků,
4) do pravého rohu mapy budoucího stavu nakreslíme ikonu pro externího zákazníka a
do tabulky zaznamenáme potřebné údaje,
5) zakreslíme ikonu dodavatele,
6) pomocí ikon pro výrobní proces a tabulek dat popíšeme zleva doprava nový sled
procesních kroků v podniku včetně dodavatele a uvedeme potřebné ( navrhované)
údaje,
7) dokreslíme materiálové toky a ikony skladů s údajem o plánované velikosti zásob ve
dnech,
8) dokreslíme navrhovanou formu externího transportu,
9) dokreslíme systém a nové formy plánování (informačních toků od zákazníka, přes
podnik až k externímu dodavateli),
10) do spodní části mapy nakreslíme VA – linku,
11) vypočteme základní údaje charakterizující nový návrh toků:
celkovou průběžnou dobu ve dnech,
celkový procesní čas,
čas přidávání hodnoty,
VA-index,
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
22
12) provedeme porovnání současného a budoucího stavu pomocí uvedených parametrů i
jiných údajů (velikost zásob, obrátka zásob, rozpracovanost výroby, apod.),
13) provedeme revizi mapy a sestavíme akční plán,
14) obě mapy vystavíme na vhodném a přístupném místě.
Mapa budoucího stavu, vycházející z mapy současného stavu, vypadá následovně:
Obrázek 10 Mapa budoucího stavu [11]
1.2.4.4 Harmonogram změn a jejich realizace
Mapa budoucího stavu ukazuje, kam se chceme dostat. Nyní potřebujeme ještě vytvořit akční
plán - cestu, jak se tam dostat.
Tento plán by měl obsahovat:
přesný seznam úkolů, co chceme udělat – krok po kroku,
měřitelné cíle,
kontrolní dny, lhůtu, řešiteli a kontrolory dodržování plnění úkolů.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
23
Při definování jednotlivých úkolů a jejich termínů plnění je třeba brát v úvahu [1]:
procesy, které jsou dobře zvládnuté lidmi,
kde je nevyšší pravděpodobnost úspěchu,
kde předpokládáme nejvyšší přínos peněz.
Na začátek se doporučuje začít se samotnou realizací úloh na procesu udávající krok výroby.
Pokud uděláme materiálový tok na tomto procesu (nejblíže k zákazníkovi) štíhlým, odhalíme
tím oblasti pro zlepšení na všech předchozích procesech (pokud se vyžaduje začít proces
zlepšování současně ve více smyčkách, není to problém). [1]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
24
1.3 Shrnutí teoretické části
Teoretická část této práce tvoří výchozí znalostní základnu pro porozumění významu jednoho
ze základních analytických nástrojů štíhlé výroby – managementu toku hodnot. Metoda je
rozebrána a popsána dle svých jednotlivých částí. Ačkoli je metoda VSM při analýzách hojně
využívána, příliš podrobných a praktických informací o ní v českém jazyce nenajdeme.
Osobně mi byla jako nováčkovi největší oporou kniha Mika Rothera: Learning to see. [2]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
25
2 Praktická část
Praktická část této diplomové práce se zabývá aplikací metody štíhlé výroby Value stream
mapping na vybraný produkt firmy Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o..
Jelikož se zde VSM používala poprvé bez předchozích zkušeností, musela si projít
zdlouhavou cestou analýzy prostředí, návrhu použití metody v konkrétních podmínkách
výroby, jejím pilotním ověřením, úpravou a až teprve poté následným „ostrým“ nasazením.
Osobně jsem též z důvodu absence praktických zkušeností s přímým nasazením metody, při
které se mi bohužel i přes teoretickou přípravu a studium dostupné literatury nedostávalo
konkrétních odpovědí, soukromě absolvovala jednodenní odborný seminář Akademie
produktivity a inovací s.r.o. s názvem „VSM – tvorba současné a návrh budoucí mapy toku
hodnoty“.
Veškeré poznatky jak teoretické tak praktické byly nakonec implementovány a výsledkem je
realizace VSM v prostředí společnosti, analýza stávajícího stavu hodnotového toku včetně
identifikace problémů a návrhů na zlepšení.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
26
2.1 Představení společnosti
Firma Integrated Micro-Electronics
Czech Republic s.r.o. (dále IMI CZ) je
součástí nadnárodní společnosti
Integrated Micro-Electronics, Inc.
(dále jen IMI) sídlící na Filipínách. IMI
se zabývá inovativní výrobou
elektroniky, kompletací a testováním pro
odvětví automobilového průmyslu,
zdravotnictví, solární energetiky,
telekomunikace a spotřební elektroniky.
Závody IMI, jak ukazuje Obrázek 12,
se nacházejí na třech kontinentech,
konkrétně na Filipínách, v Číně,
Singapuru, USA, Mexiku, Bulharsku
a České republice.
.
Obrázek 12 Globální zastoupení Integrated Micro-Electronics Inc.[18]
Závod v České Republice byl založen v roce 1991 společností EKER, spol. s r.o., v roce 2004
jej odkoupila belgická EPIQ NV, jako EPIQ CZ s.r.o. . V červenci roku 2011 IMI převzala
akvizicí dceřiné závody EPIQ NV v Bulharsku, České Republice a Mexiku a zapojila je do
svých globálních aktivit pod hlavičkou Coöperatief IMI Europe U.A.. IMI CZ je zejména
regionálním outsourcingovým dodavatelem pro automotive, elektrotechnický a elektronický
průmysl. Nabízí výrobu a montáže plošných spojů, osazování desek a montáže elektronických
sestav s použitím součástek SMD (surface mounted device) a THT (thru hole technology).
IMI CZ zaměstnává 185 pracovníků, z nichž převážná část jsou výrobní dělníci, vlastní
certifikáty jakosti ISO/ TS 16949; ISO 9001; ISO 14001 a výrobní areál o velikosti 7740 m2.
Obrázek 11 Závod Integrated Micro-Electronics
Czech Republic s.r.o ve Třemošné u Plzně, zdroj:
www.maps.google.com
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
27
Mezi zákazníky IMI CZ patří řada významných dodavatelů pro oblast automotive a výrobní
průmysl viz Obrázek 13.
2.1.1 Strojní vybavení a výroba
IMI CZ se zaměřuje na elektrovýrobu. Hlavním předmětem činnosti je výroba, montáž a
testování desek plošných spojů. Pro tyto činnosti vlastní společnost speciální automatizované
linky, stroje a testovací zařízení. V této kapitole uvedu základní technologie používané při
výrobě.
2.1.1.1 SMT linka
Prvním technologickým procesem ve výrobním programu je
osazování desek plošných spojů (PCB – Printed Circuit Board).
Desky plošných spojů se osazují součástkami SMD (Surface
Mount Device) pomocí technologie automatizované povrchové
montáže - SMT (Surface-Mount Technology) na plně
automatizovaných osazovacích linkách. Linka se skládá z dalších
strojů jako je automatický zakladač PCB, automatický sítotisk,
inspekční dopravník, osazovací automat, reflow pece, automatický
vykladač apod. Obsluha linky nastavuje parametry pro příslušné
PCB, spustí produkci, zakládá PCB desky, kontroluje a nakonec
osazené PCB z linky odebírá a ukládá do přepravní jednotky.
Obrázek 13 Zákazníci IMI CZ dle segmentu [18]
Obrázek 14 Deska
plošných spojů osazená
miniaturními SMD
součástkami zdroj: [15]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
28
2.1.1.2 Automatická optická inspekce offline (AOI offline)
Stolní automatická optická inspekce je určena ke kontrole osazených součástek. Offline je
označení pro stroj mimo linku. AOI offline vyhledává otočené součástky, chybějící součástky,
zaměněné součástky, zkraty apod.. Zařízení pracuje na principu porovnávání fotografií
součástek s databází. Před započetím nové výroby je potřeba vytvořit program. Pro SMD
součástky operátor program vytvoří pomocí dat z osazovacího automatu.
2.1.1.3 Pájecí vlny
Pájecí vlny slouží k pájení osazených PCB, které se umisťují do speciální pájecí masky.
Operátor vkládá masku na dopravník a celý proces je již řízen programem. Deska se
předehřívá na zadanou teplotu k aktivaci tavidla a poté projede samotnou vlnou/pájkou, kde
se SMD a další součásti zapájí. Obsluha zapájené PCB vyjme a zkontroluje.
2.1.1.4 Selektivní lakovací automat
Lakovací automat slouží k selektivnímu nanášení ochranné vrstvy (laku) na PCB. Celý proces
je řízen programem.. PCB se ukládá do lakovací masky a po usazení a spuštění automat
pomocí lakovací hlavy provede nalakování. Poté se provádí kontrola pod UV lampou a PCB
se umisťuje do sušičky, kde se lak suší min. 4hod.
Po lakování se PCB obvykle přemisťují do testovací zóny. Testování se provádí měřením
součástek (IC test) nebo funkčním testem (FC test), dle požadavku zákazníka a technologie
výroby. Funkční testery jsou samostatná zařízení vyráběná na míru konkrétním produktům
neboť elektrické a elektronické výrobky musí být na závěr výrobního procesu otestovány a
musí být zkontrolovány všechny výstupní hodnoty a parametry. To ověřuje software, ke
kterému je testovací zařízení připojeno, který simuluje chování výrobku v provozu. Naproti
tomu IC test měří pouze hodnoty součástek a nedokáže ověřit skutečnou funkčnost.
Dalšími pracovišti ve výrobě jsou montáže, vizuální kontroly, dělení PCB a další.
Jak lze z uvedených popisů usoudit, velká část výroby je vysoce automatizovaná, což je
pro elektrovýrobu typické. Ve výrobních prostorách se dbá na údržbu čistého prostředí,
pracovníci mají předepsanou pracovní uniformu a obuv a na středisku SMT se nosí síťka
na vlasy.
Obrázek 15 Výrobní hala IMI CZ [18]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
29
Výroba v IMI CZ je sériová s cca 130 typy výrobků, z nichž cca 25 je stěžejních. Uspořádání
pracovišť je technologické. Výrobní prostory jsou rozmístěny ve dvoupodlažní hale, přičemž
materiál a polotovary jsou mezi jednotlivými patry transportovány výtahem na vozících.
Samotná výroba je členěna do tří hlavních středisek. První středisko „A“ obsahuje
automatické osazovací linky s technologií SMT a zařízení pro AOI kontrolu apod., druhé
středisko „B“ neboli „assembly“ obsahuje převážně montážní pracoviště, pájecí linky a
pracoviště vizuální kontroly, viz Obrázek 16.
PŘÍZEMÍ
A
B Výstupní kontrola
výtah
sklad
Kancelář - Vedoucí
výroby + procesní
inženýři
Obrázek 16 Layout přízemí [18]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
30
Třetí středisko „D“, jak zobrazuje Obrázek 17, je umístěné v 1. poschodí haly, ve kterém se
nachází jednotlivé automatické testery a zařízení na selektivní lakování a sušení.
2.1.2 Informační systém
Pro podporu řízení výroby slouží v IMI CZ informační systém Baan. Baan je firemní
databáze, která obsahuje veškeré informace o výrobě jako jsou vstupní materiály, výrobní
postupy zakázek, plánování, objednávky, informace z nákupu, obchodu, skladu apod..
V tomto systému má každý výrobek svůj unikátní kód, pomocí nějž je provázán s celým
výrobním procesem od objednávky až po expedici, tudíž se dá vysledovat veliké množství
různých informací.
Celý informační systém je z důvodu mezinárodního působení firmy v anglickém jazyce, což
někdy může být spolu s rozsáhlostí systému nevýhodou. Systém sám o sobě skladuje
obrovské množství dat, které mohou být užitečná na různém stupni řízení, avšak aby tyto data
poskytovaly informace a znalosti, musí pracovník se systémem umět zacházet.
V našem případě budeme z informačního systému potřebovat informace o jednotlivých
výrobcích, jako je technologický postup výroby, stávající normy, kapacity pracovišť,
objednávané množství atd.
1. POSCHODÍ
Obrázek 17 První poschodí [18]
D
výtah
testery
Lakovna, sušení,
balení
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
31
2.1.3 Štíhlá výroba v Integrated Micro-Electronics Czech Republic s.r.o.
Metody lean manufacturing se v IMI CZ začaly implementovat po jejím převzetí EPIQ
na přelomu 2011/2012, kdy byla zřízena přímo pozice „lean manufacturing engineer“. Jedním
ze současných strategických cílů společnosti je zavedení metody 5S do konce roku 2013.
V souvislosti s plánováním uplatnění dalších metod štíhlé výroby vyvstal i požadavek
na zpracování analýzy materiálového a informačního toku na vybrané výrobky.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
32
2.2 Analýza výrobního procesu vybraného výrobku
Tato kapitola se zabývá představením výrobku, který je předmětem mapování. V této části
uvedu jeho kompletní výrobní proces, řízení produkce a materiálový tok layoutem. Tento
produkt byl vybrán na základě jeho velikosti podílu na celkovém objemu výroby.
2.2.1 Představení produktu, výrobní proces
Produkt Buehler Direct Start je komponenta pro připojení stejnosměrného elektromotoru. Je
to součástka malých rozměrů, která se vyrábí v objemu cca 650 000 ks/rok. Skládá se ze dvou
vodičů, konektoru a desky plošných spojů osazené SMD součástkami.
2.2.1.1 Řízení výroby
Výroba produktu je řízena přes informační systém Baan viz 2.1.2. Každý zákazník má svého
manažera programu, což je osoba z obchodního úseku spadající do zákaznického servisu
v logistice. Zákazník posílá výhledový forecast svému přidělenému manažeru programu 6
měsíců předem FAXEM, ten je zaznamenává do informačního systému, odkud jej přebírá
plánovač výroby. 14 dní dopředu je požadované množství upřesněno na konečný počet kusů
výrobků, které mají být vyrobeny. Potvrzení je realizováno emailem a většinou probíhají už
jen odvolávky počtu kusů. Operativní změny během posledních 14 dní před výrobou jsou pak
řešeny telefonicky přímo s manažerem programu, který změny hlásí přímo plánovači.
Konečné objednávky se upraví v informačním systému a plánovač naplánuje aktuální zařazení
do výroby s ohledem na datum dodání zákazníkovi. Dle slov plánovačky je snahou vytvořit
pojistnou zásobu 10 000 ks, kterou se však dlouhodobě nedaří realizovat.
Plánovačka plánuje výrobu pro jednotlivá výrobní střediska. Každé výrobní středisko má
svého mistra a je řízeno výrobními objednávkami z informačního systému, které mistři
dostávají od plánovačky. S týdenním předstihem dostávají mistři plán výroby, který zadává
plánovačka v požadované výrobní dávce s ohledem na objednávku popř. stav na skladě a určí
očekávané datum výroby. Mistři si ze systému tisknou žádanky materiálu do skladu a poté
naplánují výrobu na konkrétní dny, směny a pracovníky.
Obrázek 18 Produkt mapování [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
33
2.2.1.2 Výrobní proces
Výrobek postupně prochází deseti pracovišti a třemi výrobními středisky: SMT – středisko A,
montáž – středisko B a lakování a test – středisko D. (Více o jednotlivých technologiích
v kapitole 2.1.1. )
První operací „10“ je automatické osazování PCB na SMT lince, kdy se na předpřipravené
PCB lepí SMD součástky. Linka SMT je velice výkonná a umožňuje osadit velké objemy
PCB v krátkém čase. Obsluhuje ji jeden pracovník, který do linky zakládá PCB desky a opět
je osazené vyndává do přepravních beden.
Osazené PCB v přepravních bednách přecházejí na pracoviště Automatické optické kontroly
„20“, kde stroj kontroluje správnost osazení SMD součástek na deskách. Tento stroj je též
velice výkonný a je obsluhován jedním operátorem.
Po kontrole se PCB desky na pracovišti dělení „30“ rozdělí na menší desky po 6ks
do takzvaných multipanelů a opouští středisko „A“ jako polotovar, který jde buď rovnou do
výroby, nebo se uloží v supermarketu (ten spadá pod středisko B). Pracoviště dělení nemá
přiděleno stálého pracovníka, a tak se zde střídají nevytížení operátoři z jiných pracovišť.
Při pilotním mapování toto pracoviště spadalo pod středisko montáže, tedy „B“, při druhém
mapování bylo však převedeno pod středisko „A“.
Dále se výroba přesouvá na středisko „B“ neboli assembly
(montáž). Čtvrtou operací je Montáž A, což je předmontáž
neboli předosazování „25“, kdy se kompletuje druhý
polotovar s vodiči, které se ohýbají na přípravku po 6ks.
Tato montážní operace je již řádově pomalejší než operace
na předchozím výrobním středisku. Na tomto pracovišti
provádí montáž jeden operátor.
Pátá operace Ruční osazování „40“ je operací
montážní, kdy se spojují oba polotovary (PCB a
vodiče) a vkládají se do masky po 4ks multipanelů a 24
ks vodičů, určené do pájecí linky. Po ručním osazení se
maska vloží na dopravníkový na pás, který ji dopraví
až do pájecí linky.
10 20
25
30
40 50 55 60 70 80 + 90
Obrázek 19 Schéma výrobního procesu produktu[vlastní]
Obrázek 20 Montáž A [vlastní]
Obrázek 21 Ruční osazování [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
34
Šestou operací je samotné pájení vlnou „50“ v pájecí
lince, kdy se zapájí vodiče spojující oba polotovary
a součástky SMD. Tento proces probíhá automaticky,
operátor pouze vyzvedne masku z pásu, vyndá z ní
výrobky, zevrubně zkontroluje zapájené desky, přendá je
do přepravních beden a masku odkládá na vozík, který
se pak vrací k operátorovi na ruční osazování. Linku
obsluhuje jeden pracovník, který zároveň obsluhuje více
strojů. Na lince se současně můžou pájet i jiné výrobky,
které pak vyjíždějí po dopravním pásu za sebou v maskách.
Sedmou operací „55“ je Vizuální kontrola, kde se
výrobky kontrolují po osazení a pájení a zbavují se
přečnívajících zapájených vývodů vodičů v PCB.
Kontrolu provádí jeden operátor. Zkontrolované výrobky
se odkládají do bedny a na vozík, který manipulátorky
odvážejí výtahem do 1. patra na středisko „D“.
Osmá operace „60“ je kompletní testování funkčnosti.
Výrobek je po 6ks vložen do testeru, který je připojen
k počítači. Software počítače je naprogramován tak, aby
simuloval chování výrobku při reálné funkčnosti
s motorem u odběratele. Tedy funkčnost všech obvodů.
Kontrolu provádí jeden operátor.
Devátou operací „70“ je Selektivní lakování na lakovacím
automatu. Lakovací automat slouží k selektivnímu
nanášení ochranné vrstvy (laku) na PCB. Multipanely
vloží operátor do přípravku, zapne se lakování a poté se
panely pod UV lampou zkontrolují. Následně jsou
uskladněny v sušicím boxu, kde musí zůstat min. 4 hod.
Na pracovišti pracuje jedna operátorka.
Obrázek 22 Pájecí linka [vlastní]
Obrázek 23 Vizuální kontrola
[vlastní]
Obrázek 24 Kompletní test
funkčnosti [vlastní]
Obrázek 25 Selektivní
lakování [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
35
Poslední desátou operací „80+90“ je Dělení, vizuální kontrola
a balení. Multipanely se rozdělí na jednotlivé PCB výrobky
a ty se balí do expedičních krabic, které jsou transportovány
na vozíku výtahem zpět do přízemí do oddělení výstupní
kontroly, které je poté uvolňuje k expedici
2.2.1.3 Průběh výroby layoutem
Na Obrázek 27 a Obrázek 28 je vidět průběh výroby layoutem. Červená šipka ukazuje
materiálový tok výrobku výrobou, modrá šipka materiálový tok po poslední dokončené
operaci až k expedici. Modré kruhy znázorňují místa, kde se v průběhu výroby hromadí
rozpracované výrobky.
Obrázek 26 Expediční balení
[vlastní]
Obrázek 27 Průběh výroby layoutem přízemí [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
36
Obrázek 28 Průběh výroby layoutem 1. poschodí [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
37
2.3 Změna v realizaci mapování s ohledem na analýzu procesu výroby
Na základě analýzy výrobního procesu produktu a seznámení se s metodikou VSM se ukázalo
jako nevyhnutelné realizovat změnu ve zpracování metody.
Metoda VSM dle teorie je nejúčinnější při aplikaci na výrobní linky s velkosériovou a
hromadnou kontinuální výrobou. V takovém případě je postup samotného mapování takový,
že pracovník, který materiálový tok mapuje, jde přímo na linku, zaznamenává zásoby mezi
operacemi, měří výrobní časy a zjišťuje všechny potřebné údaje pro analýzu zcela sám. Poté
je schopen nakreslit mapu současného stavu například i v rámci jedné směny a identifikovat
tak úzká místa procesu téměř okamžitě. To, že zjišťuje informace osobně, napomáhá
v objektivnosti celého procesu, jelikož vše měří v reálném čase tak, jak skutečně výroba
probíhá i se všemi jejími možnými odlišnostmi od technologického postupu.
V našem případě IMI CZ jsem však narazila na několik odlišností. Jak již bylo uvedeno
v kapitole 2.1.1, uspořádání pracovišť ve výrobě je technologické. Dle technologie výroby
prochází velké množství výrobků stejnými speciálními technologickými automatizovanými
pracovišti. Desky se osazují na SMT linkách, procházejí optickou kontrolou, ručními
montážemi, pájecí linkou, lakováním, dělením atd.. Jediné, co mají některé výrobky
jedinečné, je zařízení pro kompletní testování funkčnosti. Výroba tedy probíhá takovým
způsobem, že objednávka obsahuje velké množství kusů, které se postupně přesouvají po
jednotlivých pracovištích v dávkách. Jedná se tedy o dávkovou výrobu. Středisko „A“
obsahuje SMT linky, které dokážou zpracovat celou objednávku velice rychle, řádově
v desetinách sekundy na kus. Dávka se tedy zpracuje najednou a kompletní putuje na další
pracoviště až nakonec opouští výrobní středisko a putuje do středisek „montáže“ a „testu“,
kde už je však výrobní dávka zpracovávána průběžně dle kapacit jednotlivých pracovišť a
také podstatně pomaleji. Technologicky úzkým místem v tomto následném procesu výroby je
ještě lakování, neboť „sušení po laku“ trvá 4 hodiny. Neduhem tohoto dávkového způsobu
výroby je hromadění zásob mezi jednotlivými operacemi, tedy plýtvání, neboť je častým
jevem, že k předávání dávky nedochází ihned, operace na sebe nenavazují a prodlužuje se tak
celkový výrobní čas.
Kdybych mapování prováděla v prostředí IMI CZ tak, jak nám velí VSM teorie, pak bych
jeden den zjistila, že jedno pracoviště např. linka SMT zpracovává objednávku, vedle ní se
hromadí zásoby a zbytek pracovišť z výrobního procesu stojí ( samozřejmě tato pracoviště
pracují, ale pracují na jiných zakázkách, ne na té, kterou mapujeme, tudíž v naší mapě se jeví
jako „nečinná“ ). Další den by se situace opakovala, jen by se přesunula na jiné pracoviště.
Vzhledem k této skutečnosti je nutné výrobní tok zmapovat jiným způsobem - dotazníkovou
metodou.
Metoda dotazníků v mapování hodnotového toku
Dotazníkové šetření využívá výrobních průvodek. Průvodka je dokument, jež je výsledkem
plánování výroby. Průvodky určují jednotlivé činnosti a výrobkové vstupy do výroby podle
jednotlivých středisek dle definovaného technologického postupu v závislosti na množství
vyráběného produktu.
V našem případě každé středisko dostává vlastní průvodky, které obsahují tyto údaje: název
a číslo objednávky, název výrobku, čárový kód, datum ukončení výroby, druh operace a její
kód, výrobní čas, počet vyrobených a vyřazených kusů, číslo operátora a prostor
pro poznámky. Jak vypadá průvodka lze vidět na Obrázek 29.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
38
Obrázek 29 Výrobní průvodka [vlastní]
Výrobní dávka vstupuje do výroby pod názvem výrobní objednávka (v průvodce označena
jako production order), jedná se o celkové množství kusů k výrobě. Pro manipulaci ve výrobě
je určena též přepravní dávka, což je počet výrobků v jedné přepravní jednotce (např. 240 ks v
bedně), ve které putuje výrobou mezi jednotlivými pracovišti. Každá průvodka pak
identifikuje jednu přepravní bednu.
Jednotliví operátoři na pracovištích průvodky ručně vyplňují, vypisují své identifikační číslo,
datum, kdy na bedně pracovali, kolik vyrobili kusů, případně kolik bylo zmetků. Právě těchto
průvodek jsme využili pro naše mapovací potřeby. Úkolem je zjistit časy, kdy se na výrobní
zakázce nepracuje. Tudíž to samé, co bychom v ideálním případě kontinuální výroby mohli
zjišťovat sami ze stavu mezioperačních zásob.
Každý operátor v případě dotazníkového šetření dostane za úkol do poznámky v průvodce
zapisovat čas, kdy zakázku přebral ke zpracování a kdy ji dokončil a uvolnil ji tak pro
zpracování dalším pracovištěm, což jsou naše výchozí údaje.
Vzhledem k tomu, že výrobek prochází postupně třemi středisky (SMT, assembly, test),
existují tak ke každé bedně 3 průvodky, které teprve budeme muset zpracovat po jejich
vypsání a sesbírání po ukončené výrobě na jednotlivých střediscích. Tedy k první průvodce se
dostaneme po výrobě na SMT, druhou průvodku sbírají mistři na oddělení testu a třetí
průvodku schraňují na výstupní kontrole, kde je uložena v šanonech, které se po určitou dobu
archivují a po uplynutí stanovené doby se průvodky skartují.
Abychom z vypsaných průvodek dostali informace, které potřebujeme, je nejprve nutné
získané údaje zpracovat. Jednotlivé časy z průvodek zaneseme do MS Excel, vypočítáme
dobu, kdy se na zakázkách nepracovalo a z těchto hodnot vypočteme průměrné hodnoty, které
teprve uvedeme do mapy současného stavu. Poslední informaci, kterou potřebujeme zjistit, a
která není uvedena na průvodkách, je datum expedice výrobní zakázky. Datum expedice
jednotlivých zakázek zjistíme v obchodním oddělení, které vystavuje fakturu, na které je
uvedeno, z jakých výrobních zakázek se expedovaná dodávka skládá.
Tímto způsobem zjistíme průběžný čas výroby, a také dobu, po kterou se na výrobcích
nepracuje, kdy se hromadí mezi operacemi jako zásoby, čekají a jsou zdrojem plýtvání.
Z těchto údajů budeme moci při analýze identifikovat úzká místa procesu.
Upravená metoda mapování pro dávkovou výrobu s využitím dotazníkového šetření, kterou
musíme použít, je tedy nakonec časově velmi zdlouhavá, neboť mapu současného stavu lze
vytvářet až po vyrobení celé dávky, tudíž trvá minimálně tak dlouho, jaká je hodnota
současné průběžné doby výroby (v našem případě i přes 20 dní). Dalším nedostatkem
upravené metody je její vypovídací hodnota, která je přímo závislá na přesnosti vyplňování
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
39
průvodek operátory. Určitou roli ve výsledku také můžou hrát zprůměrované hodnoty, které
vypočítáváme z průběžných časů výroby jednotlivých beden.
Zbytek informací, které se zanáší do mapy, jsme však již schopni zjistit sami, buď přímým
měřením ve výrobě anebo pomocí informačního systému, a to již ve shodě s originálem
metody.
Abychom mohli prověřit úskalí aplikace takto upravené metody ve výrobě, rozhodli jsme se
provést nejprve pilotní ověření.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
40
2.4 Pilotní mapování a validace metody VSM
V této kapitole je uvedeno jak se tvořila pilotní VSM mapa s využitím metody dotazníkového
šetření. Analýze byla poté podrobena nejen samotná mapa, ale i proces metody.
2.4.1 Mapování informačního a materiálového toku
Informace o zákazníkovi a řízení výroby pro mapování informačního toku se zjišťovaly
víceméně bez problémů. Většinu informací poskytla plánovačka či je bylo možné zjistit
z informačního systému. Proces řízení byl popsán v kapitole 2.2.1.1. a poté byl zakreslen do
mapy pomocí ikon a symbolů popsaných v kapitole 1.2.3.
K vytvoření mapy materiálového toku mně posloužily informace o výrobním procesu uvedené
v kapitole 2.2.1.2. získané z informačního systému. Ke každému pracovišti byly dále
zjišťovány následující informace:
Cyklový čas (C/T),
počet pracovníků na pracovišti,
počet směn,
transportní jednotka,
disponibilní čas,
celková efektivita procesu (OEE).
V mapě jsou jednotlivé operace odděleny barevně tak, aby bylo rozlišeno, pod jaké výrobní
středisko spadají. Modrá barva symbolizuje středisko SMT, zelená středisko montáže a žlutá
středisko testů.
Cyklové časy jednotlivých operací se zjišťovaly přímým měřením na pracovištích pomocí
stopek, z 10ti měření se vypočítal průměr, připočetla se přirážka a tyto časy se porovnaly se
stávající platnou normou. Do mapy se uváděly zjištěné hodnoty.
Většina VSM map zobrazuje jako první proces materiálového toku čas skladování materiálů a
polotovarů ve skladu před samotnou výrobou. Pro naše potřeby jsme tento proces vynechali a
materiálový tok tak začíná přímo první výrobní operací. Tato změna se odvíjí z typu výroby.
Elektrosoučástky, které jsou součástí finálního produktu, jsou velmi malé, levné a nakupují se
ve velkých množstvích právě z důvodu ceny. Ve skladu mají tyto součástky svoji hladinu
zásob a průběžně se doplňují. Rozhodli jsme se skladovací dobu těchto součástek do VSM
mapy neuvádět, abychom tak neprodlužovali průběžnou dobu výroby. Zkracovat tento
skladovací čas či zmenšovat objem nakupovaného množství nemá vzhledem k ceně smysl.
Pro zjištění údajů do VA - linky (zjištění časů čekání mezi jednotlivými operacemi) jsem
použila dotazníkové šetření popsané v kapitole 0. Při pilotním projektu byli mistři
jednotlivých středisek seznámeni s metodou VSM a požádáni a instruováni, aby informovali
operátory o jejich úkolu zapisovat do průvodek potřebné časy. Ukázka vyplněných průvodek
je uvedena v příloze 1.
Časy získané z průvodek jsem zpracovala do tabulky v MS Excel, kde jsem pak za pomocí
vzorečků dopočítala časy čekání beden mezi operacemi, z nich se zjistil průměr a ten se
nakonec přepočetl na ekvivalentní hodnotu ve dnech a zaznamenal do VA – linky.
Ukázka zpracování těchto hodnot je k vidění na Obrázek 30.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
41
Obrázek 30 Ukázka zpracování informací z průvodek v MS Excel [vlastní]
Na konec tabulky ještě bylo nutné uvést datum expedice výrobní objednávky, z čehož se
vypočítal poslední údaj tj. doba mezi ukončením posledního kroku výroby a expedicí
k zákazníkovi.
Pokud se v materiálovém toku překrývají dvě výrobní operace tj. v našem případě operace
dělení a montáž, do VA – linky se uvádí pouze ta delší z nich.
Na základě těchto informací byly doplněny všechny údaje na VA-lince a vypočítány údaje o
hodnotovém toku :
Celková průběžná doba výroby ve dnech neboli lead time
Čas přidávání hodnoty
VA - index = čas přidávání hodnoty/celkový průběžný čas
Po zpracování všech zjištěných údajů byla vytvořena pilotní VSM mapa. Základní VSM
mapu jsem zpracovávala ručně tužkou na papír. Pro přehlednost a potřeby této práce jsem ji
poté zpracovala v programu MS Visio, který je výborným pomocníkem při tvorbě těchto map.
Obsahuje knihovnu VSM ikon, které se umístí na plochu, propojí a doplní o popisky. Tvorba
mapy je tak mnohonásobně jednodušší než její vytváření např. v tabulkovém kalkulátoru.
Ukázka zpracování v programu MS Visio je v Příloze 2. Výsledná mapa je na Obrázek 31.
Průměrná hodnota v hodinách
Přepočet na dny
42
42
Dodavetelé Buehler
MRP Baan
Řízení a plánování
výrobyForecast 6
měsíců FAX
Potvrzení
objednávky 14
dopředu MAIL
Operativně TEL
8-33 dní MAIL
Týdně
Týdně
Denně
Týdně
Denně
Denně
Týdně čtvrtek
48000/měsíc
Balení bedny: 240ks/160ks /
100ks
2 směny
0,6s
2dny
9,4s
5dní
11,1s
1,1dne
2,5s
0,1dne
3,9s
0,1dne
5,7s
0,9dne
1
Montáž A
3500
C/T 10,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Ruční
osazování
2100
C/T 12,2s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Zapájení
SEHO
2701
C/T 2,5s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Vizuální
kontrola
3010
C/T 4,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Test
komplet
4010
C/T 6,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Lakování
5019
C/T 4,4s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
4,3s
0,6dne
15,5s
0,3dne
Přidaná hodnota 56,7s
Průběžná doba 14,7dne4,6dne
1
SMT
Yamaha
2035
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
AOI Offline
2070
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení PCB
1120
C/T 0,5s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení,
kontrola,
balení
1124
C/T 15,5s
2 směny
100ks/160ks/240ks
- externí balení
Disp.čas 54000s
Buehler Direct start
VA index = 0,000045
1
Expedice
0,6s 12,2s 4,3s 6,3s 4,4s10,3s
Obrázek 31 Pilotní VSM mapa [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
43
2.4.2 Analýza pilotní mapy
Provedení pilotního mapování mělo dva hlavní cíle. Vzhledem k tomu, že jsme kvůli typu
výroby použili metodu dotazníkového šetření závislou na operátorech, bylo naším prvním
cílem ověřit, jak jsou pracovníci schopni kooperovat a zapisovat potřebné údaje pro potřeby
mapování a zda zjištěné informace budou dostatečné. Druhým cílem bylo sestavit vzorovou
mapu, která bude sloužit k porovnání s dalším mapováním toho samého procesu.
2.4.2.1 Analýza dotazníkového šetření
Proces vyplňování průvodek trval 18 dní. Slabá místa se ukázala okamžitě. Z celkem 40-ti
průvodek bylo z důvodu neúplnosti pro časovou analýzu použitelných pouze 15 a i tyto byly
místy nevyplněné. Středisko „A“ dokonce nezapisovalo požadované časy vůbec. Naštěstí se
daly informace o výrobě na SMT středisku dohledat v informačním systému, a tak jsem
s pomocí plánovačky výroby alespoň doplnila datumy, kdy se na lince vyráběla sledovaná
objednávka.
Druhým problémem zpracování se ukázala absence FIFO v rámci objednávky. Vzhledem ke
skutečnosti, že v procesu výroby existuje pro každé středisko zvláštní průvodka, která není
nijak evidenčně vázaná na průvodku další či předchozí, nelze vysledovat přesnou časovou
návaznost výrobních operací konkrétního výrobku mezi středisky a tudíž údaje jsou zkreslené.
Po konzultaci s vedením výroby bylo přistoupeno k následujícím krokům:
Před dalším mapováním bude provedeno školení operátorů jednotlivých středisek.
FIFO v rámci jedné objednávky nadále nebudeme sledovat neboť má význam pouze
pro přesnost analýzy, nikoliv pro výrobu v dávce. Se zkreslením budeme počítat.
2.4.2.2 Analýza hodnotového toku
Analýzou samotné VSM mapy, jsme zjistili následující skutečnosti:
U zakázky nebyl splněn týdenní výrobní plán – místo 16000ks se vyrobilo pouze
9600 ks
Důvod: chyběl materiál (zdroj: IS Baan)
Výroba zakázky probíhala na SMT nesouvisle ve třech termínech v rozmezí 14 dní.
Zdroj: IS Baan
Důvod: nedostatek materiálu na výrobní objednávku
Výroba na pracovišti předmontáže začala až po vyrobení výrobní objednávky na
středisku SMT -> zbytečný prostoj
Zdroj: Průvodky, IS Baan
Důvod: Plánování
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
44
Různé expediční balení – balení interní a externí dodavatelské bedny na – 100ks,
160ks a 240 ks
Zdroj: pozorování
Důvod: Jedná se o přepravní obaly zákazníka
Vysoké hodnoty rozpracovanosti výroby mezi středisky A a B
Důvod: Dávková výroba, přechod mezi středisky, plánování
Velká hodnota času čekání před expedicí
- čekání hotových výrobků na expedici v rozmezí 1-6 dní.
Důvod: Dávková výroba, přechod mezi středisky, plánování
Obrázek 32 Hromadění rozpracované výroby [vlastní]
Tato základní analýza pilotní mapy ukázala na určité problémy ve výrobním procesu. Jelikož
se jedná o dávkovou výrobu, je vhodné tyto zjištěné údaje ověřit v další VSM mapě a zjistit,
zda se uvedené skutečnosti v procesu opakují nebo zda se jednalo o výjimečný stav.
Nakonec základní analýzy jsem ještě z VA-linky vypočítala údaje o sledované výrobní
objednávce:
Celková průběžná doba výroby ve dnech = 14,7 dne
Celkový procesní čas = 1 270 080 s
Čas přidávání hodnoty = 56,7 s
VA – index = čas přidávání hodnoty/celkový průběžný čas
= 56,7/1270080 = 0,000045
Přidaná hodnota tvoří 0,0045% z celkové průběžné doby výroby.
Pozn.: Přidaná hodnota nemá žádné ideální rozmezí, ve kterém by se měla pohybovat. Toto
vypočtené číslo symbolizuje současný stav procesu. Je to výchozí hodnota, se kterou lze
porovnávat stav materiálového toku po jeho změně či zlepšení. Hodnota VA-indexu se při
zlepšení toku materiálu zvětšuje.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
45
2.5 Tvorba mapy současného stavu II.
Cílem druhého mapování hodnotového toku bylo ověření informací, které jsem získala z
pilotního projektu. Díky předchozím výsledkům z analýzy metody jsem přistoupila po dohodě
s vedením výroby k aktivnímu zaškolení operátorů s důrazem na středisko SMT.
V procesu výroby jsem také oproti předchozímu stavu zaznamenala následující změny – došlo
k formálnímu přesunu pracoviště dělení pod středisko A, druhá změna se týkala zvýšení
velikosti výrobní dávky. Výrobní dávka z prvního mapování (9600 ks) byla nyní dvojnásobná
(19200 ks) a tedy taková, jaká měla skutečně být i při prvním mapování, kdyby nechyběl
potřebný materiál. Tato dávka byla kompletně zpracována na středisku A a následně byla pro
střediska B a D rozdělena do dvou dávek po 9600 ks, které šly do výroby za sebou. Do
procesu zpracování se tak místo 3 průvodek dostalo průvodek 5, z čehož byla jedna průvodka
společná pouze na středisku A. Mapovací proces tak trval 16 dní pro první část a 22 dní pro
část druhou.
Údaje z průvodek se opět přenesly do tabulek MS Excel, přičemž pro střediska B a C jsme
měli údaje dvakrát. Vznikly tedy dvě VSM mapy, pro které jsem z dat v excelu vypočítala
údaje do VA – linek a vytvořila přehledné VSM mapy viz. Obrázek 33 a Obrázek 34.
Nakonec jsem pro porovnání vytvořila ještě VSM mapu třetí, celkovou, protože do výroby šla
objednávka celá na všech 19200 ks, přestože byla nakonec ve středisku B rozdělena na dvě.
Celková VSM mapa je zde uvedena pro srovnání na Obrázek 35, ukazuje průměrné hodnoty
celého procesu.
46
0,89
Dodavetelé Buehler
MRP Baan
Řízení a plánování
výrobyForecast 6
měsíců FAX
Potvrzení
objednávky 14
dopředu MAIL
Operativně TEL
8-33 dní MAIL
Týdně
Týdně
Denně
Týdně
Denně
Denně
Týdně čtvrtek
48000/měsíc
Balení bedny: 240ks/160ks /
100ks
2 směny
0,6s
0,18 dne
9,4s
0,35
11,1s
3,77 dne
2,5s
x
3,9s
x
5,7s
0,55 dne
1
Montáž A
3500
C/T 10,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Ruční
osazování
2100
C/T 12,2s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Zapájení
SEHO
2701
C/T 2,5s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Vizuální
kontrola
3010
C/T 4,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Test
komplet
4010
C/T 6,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Lakování
5019
C/T 4,4s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
4,3s
1,41 dne
15,5s
0,35 dne
Přidaná hodnota 56,7s
Průběžná doba 14,17 dne6,69
dne
1
SMT
Yamaha
2035
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
AOI Offline
2070
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení PCB
1120
C/T 0,5s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení,
kontrola,
balení
1124
C/T 15,5s
2 směny
100ks/160ks/240ks
- externí balení
Disp.čas 54000s
Buehler Direct start
VA index = 0,000046
210168 – 30.1.13 –14.2.13
1
Expedice
Úzké
místo
Hromadění
rozpracované
výroby
Hromadění
hotových
výrobkůHromadění
rozpracované
výroby
Hromadění
rozpracované
výroby
Tlakový
systém
Tlakový
systém
Skluz výroby
Technologicky
úzké místo
0,6s 10,3s12,2s 4,3s 6,3s 4,4s
Obrázek 33 VSM mapa 1[vlastní]
47
0,83
Dodavetelé Buehler
MRP Baan
Řízení a plánování
výrobyForecast 6
měsíců FAX
Potvrzení
objednávky 14
dopředu MAIL
Operativně TEL
8-33 dní MAIL
Týdně
Týdně
Denně
Týdně
Denně
Denně
Týdně čtvrtek
48000/měsíc
Balení bedny: 240ks/160ks /
100ks
2 směny
0,6s
0,18 dne
9,4s
0,35 dne
11,1s
6,73 dne
2,5s
x
3,9s
x
5,7s
0,68 dne
1
Montáž A
3500
C/T 10,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Ruční
osazování
2100
C/T 12,2s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Zapájení
SEHO
2701
C/T 2,5s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Vizuální
kontrola
3010
C/T 4,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Test
komplet
4010
C/T 6,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Lakování
5019
C/T 4,4s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
4,3s
0,77 dne
15,5s
1,32 dne
Přidaná hodnota 56,7s
Průběžná doba 14,93 dne4,06
dne
1
SMT
Yamaha
2035
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
AOI Offline
2070
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení PCB
1120
C/T 0,5s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení,
kontrola,
balení
1124
C/T 15,5s
2 směny
100ks/160ks/240ks
- externí balení
Disp.čas 54000s
Buehler Direct start
VA index = 0,000044
210169 – 30.1.13 –14.2.13+ 30.1.13 - 21.2.13
1
Expedice
Hromadění
výrobků před
expedicí
Hromadění
rozpracované
výroby
Úzké místo
Skluz výroby
Hromadění
rozpracované
výroby
Hromadění
rozpracované
výroby
Hromadění
rozpracované
výroby
0,6s 10,3s 12,2s 4,3s 6,3s 4,4s
Obrázek 34 VSM mapa 2[vlastní]
48
0,94
Dodavetelé Buehler
MRP Baan
Řízení a plánování
výrobyForecast 6
měsíců FAX
Potvrzení
objednávky 14
dopředu MAIL
Operativně TEL
8-33 dní MAIL
Týdně
Týdně
Denně
Týdně
Denně
Denně
Týdně čtvrtek
48000/měsíc
Balení bedny: 240ks/160ks /
100ks
2 směny
0,6s
0,18 dne
9,4s
0,35 dne
11,1s
5,28 dne
2,5s
x
3,9s
x
5,7s
0,64 dne
1
Montáž A
3500
C/T 10,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Ruční
osazování
2100
C/T 12,2s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Zapájení
SEHO
2701
C/T 2,5s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Vizuální
kontrola
3010
C/T 4,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Test
komplet
4010
C/T 6,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Lakování
5019
C/T 4,4s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
4,3s
0,82 dne
15,5s
0,95 dne
Přidaná hodnota 56,7s
Průběžná doba 14,7 dne5,54
dne
1
SMT
Yamaha
2035
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
AOI Offline
2070
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
Dělení PCB
1120
C/T 0,5s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000
OEE 90%
1
Dělení,
kontrola,
balení
1124
C/T 15,5s
2 směny
100ks/160ks/240ks
- externí balení
Disp.čas 54000s
Buehler Direct start
VA index = 0,000045
210168+210169 – 30.1.13 –14.2.13+ 30.1.13 - 21.2.13
1
Expedice
0,6s 10,3s 12,2s 4,3s 6,3s 4,4s
Obrázek 35 VSM celková mapa [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
49
2.5.1 Analýza VSM mapy a identifikace problémů
Při druhém mapování se díky školení operátorů podařilo získat úplné údaje i ze SMT
střediska. Pracoviště, na kterém se tentokrát nepodařilo získat vyplněné údaje v průvodkách je
Zapájení SEHO. Na tomto pracovišti i přes provedené školení operátorka nezapisovala
požadované údaje. Nemáme tak podklady k vypočítání hodnot časů nepřidané hodnoty mezi
pracovišti Ruční osazování – Zapájení SEHO a Zapájení SEHO – Vizuální kontrola.
Z průvodek proto byla odečtena pouze průměrná hodnota mezi sousedícími pracovišti a
uvedena do VA-linky VSM mapy. Chybějící hodnoty jsou označeny křížkem jako „x“.
Dále jsem provedla analýzu procesu a ověřila také zjištěné údaje z pilotního projektu, které
jsem chtěla porovnat.
Na základě analýzy hodnotového toku jsem identifikovala tyto problémy v procesu výroby:
1. Nevybalancovanost pracovišť v rámci výrobního procesu a layout
Zásadní vliv na průběžnou dobu výroby zkoumaného výrobku má nevybalancovaná linka,
která nezabezpečuje plynulý výrobní tok. Jednotlivé výrobní časy operací můžeme vidět
v grafu na Obrázek 36.
Čas taktu, tedy tempo, kterým zákazník odebírá výrobek, je pro týdenní odebírané množství
16000ks 20s, tedy každých 20s by měl být vyroben jeden výrobek. Cílem štíhlé výroby je,
aby se čas taktu rovnal času cyklu, tedy času opakování skupiny operací. V našem případě si
můžeme všimnout, že i nejdelší operace Dělení, kontrola, balení probíhá rychleji.
Největší časový skok je mezi výrobními operacemi Dělení, Montáž A a Ruční Osazování
a posléze mezi Lakováním a Dělením, kontrolou a balením. Tyto hodnoty je vhodné
zkonfrontovat s výsledky z VA-linky VSM mapy, abychom viděli vliv tohoto faktu na
průběžnou dobu výroby. Tak zjistíme, že největší vliv nevybalancovanosti výroby zůstává na
přechodu střediska A na B. Bohužel s tímto faktem nelze procesně nic dělat neboť postup
výroby je dán technologickým a výrobním postupem, ve kterém se objevuje automatizovaná
Obrázek 36 Graf výrobních časů jednotlivých operací [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
50
výroba, která přechází na ruční montáže a nelze tak zaměňovat operace ani přemisťovat část
výrobních operací na jiná pracoviště, aby se vybalancovaly výrobní časy a byla zajištěna
rovnoměrná průběžná výroba.
Sled jednotlivých úkonů je dán charakterem produktu a technickými možnostmi každého
zařízení. O snížení rozdílu v balancování toku se můžeme snažit pouze efektivnějším
využitím pracovišť, popřípadě navýšením jejich výrobní kapacity a odstraněním plýtvání.
Layout výroby jsem představila v kapitole 2.2.1.3 spolu se zakresleným průběhem
materiálového toku. Opět můžeme prohlásit, že vzhledem k technologickému postupu,
technologickému umístění pracovišť a dávkové výrobě má rozmístění pracovišť a vzdálenost
mezi nimi pouze malý vliv na délku průběžné doby výroby.
2. Uplatňování tlakového systému v řízení výroby, systém předávání informací
o dokončené výrobě.
V současné době je výroba řízena plánovačkou na jednotlivých střediscích pomocí MRP
systému Baan a to systémem tlaku. Plánovačka nastaví výrobu ve středisku s dobou dodání,
ale jsou to teprve mistři, kteří rozhodují o konkrétním datu výroby. Kdy je na určitém
středisku skutečně vyrobeno se plánovačka dozví až poté, co jej mistři zadají do systému jako
vyrobený. Po této informaci nastavuje plánovačka výrobu na dalším středisku a celá dávka je
„protlačována“ na další operace. Proces výroby díky rozdělení na samostatně řízená střediska
není kontinuální a vznikají v něm časové prostoje neboť každé středisko si plní své úkoly
a nenahlíží na výrobní tok jako na celek. Z tohoto důvodu například při pilotním mapování
mohlo dojít k výrobě na SMT středisku v několika výrobních „vlnách“, došlo k porušení
FIFO mezi objednávkami mezi střediskem B a D apod.
3. Velikost výrobní dávky vyšší než zákazníkem požadované množství.
Při pilotním projektu byla výrobní dávka 9600 ks, tedy poloviční, což bylo způsobeno
nedostatkem materiálu. V druhém mapování byla výrobní dávka již standardní 19 200 ks.
Zákazník kupuje 16 000 ks týdně, zmetkovitost se obvykle pohybuje kolem 2%, což při
16 000 ks dělá 320 ks. Při těchto údajích je nadvýroba 2880 ks, tj. 15 %.
V dubnu 2013, jelikož se zvýšil plán na rok 2013 na 651 000 ks/rok, byla týdenní výrobní
dávka navýšena na 24 000 ks. (54 250 ks/měsíc -> 18084 ks týdně + rezerva zmetkovitosti
2% -> 18 446 ks/týden). Nadvýroba v tomto případě činí 5554 ks navíc, což je 23% výrobní
dávky. Došlo tedy k nárůstu nadvýroby o dalších 8%.
Obrázek 37 Graf nadvýroby [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
51
4. Hromadění mezioperačních zásob a hotových výrobků
Z VSM mapy, konkrétně z VA-linky, můžeme jednoduše odečíst problematická místa
hodnotového toku, ve kterých se hromadí mezioperační zásoby před jednotlivými pracovišti.
Tato místa jsem uvedla seřazena dle velikosti podílu na nepřidávající hodnotě celkové
průběžné doby výroby:
a) Před expedicí
Problematickým místem je hromadění hotových výrobků mezi poslední operací výrobního
procesu a expedicí k zákazníkovi. Tento čas je určen délkou zpracování výrobní dávky, kdy
již hotové výrobky čekají na expediční množství a pak se prodávají. Při prvním mapování
výrobky ve skladu čekaly na expedici v rozmezí 3-7 dní (průměr 6,69 dne), při druhém pak 1-
9 dní (průměr 4,07 dne). Celkový průměr je 5,54 dne. Již v pilotní mapě byla tato hodnota 4,6
dne a výrobky čekaly na expedici v rozmezí 1-6 dní.
Tuto hodnotu lze redukovat pouze tím způsobem, že se plánování bude snažit zadávat výrobu
tak, aby čekací doba hotových výrobků na expedici byla co nejmenší, tedy ideálně plánovat
dokončení výroby co nejblíže expedičnímu datu, které je každý týden ve čtvrtek.
b) Mezi středisky A a B
V pilotní mapě bylo toto místo s velkou dobou rozpracovanosti mezi středisky A-B,
konkrétně mezi operacemi AOI-offline a Dělení s hodnotou 5 dní. Po formálním přesunu
operace Dělení pod řízení střediskem A se toto úzké místo přesunulo o jednu pozici dále a to
mezi operace Dělení a Ruční osazování. Zde je vidět přímý vliv řízení výroby na proces a
materiálový tok.
Při prvním mapování výrobky v tomto místě čekaly v rozmezí 3-7 dní (průměr 3,77 dne), při
druhém pak 1-9 dní (průměr 6,73 dne). Celkový průměr je 5,28 dne.
Důvodem velké hodnoty rozpracovanosti výroby v tomto místě je výrazné zpomalení výroby
vzhledem k nevybalancovanosti výrobního toku jak již bylo uvedeno v bodě 1 této analýzy.
Zrychlit tok jde pouze zvýšením kapacity pracoviště Ruční osazování a synchronizací
předvýroby Montáž A s potřebami tohoto pracoviště (viz bod 5). Další vliv na prodloužení
doby výroby měl začátek výroby na pracovišti Ruční osazování, které začalo se zpožděním 1
dne od konce výroby ve středisku SMT.
Toto místo je identifikováno jako úzké místo s potenciálem pro optimalizaci. Rozebereme jej
v kapitole 2.5.1.1 Analýza pracoviště Ruční osazování.
c) Před lakováním
Pracoviště lakování je technologicky úzkým místem výroby. Proces sušení po selektivním
lakování totiž trvá min. 4 hod, výrobky tak čekají na uvolnění boxu na sušení.
S technologicky úzkým místem se nedá dělat nic jiného, než s ním počítat. Změna je možná
pouze při investici do zařízení, které má lepší parametry
d) Před testem
Hromadění rozpracované výroby mezi operacemi Vizuální kontrola a Test komplet patří
do kategorie přechodu mezi dvěma středisky. Za operací Vizuální kontrola je vytvořen
mezisklad, ve kterém se ukládají zpracované výrobky, které čekají na manipulátora, jež je
převeze výtahem do 1. patra k pracovišti Test komplet. U tohoto pracoviště pak čekají až bude
k dispozici dostatečné množství výrobků, které lze zpracovat operátorem ve směně.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
52
Manipulátor má určeny intervaly, ve kterých zaváží výrobky z meziskladu do 1. patra
k dalším pracovištím.
5. Předvýroba na montáži A začíná vyrábět až po skončení výroby na SMT.
Stejně jako při pilotním mapování, i zde se prokázalo, že výroba na pracovišti Montáž A
začíná až po vyrobení polotovarů na středisku SMT, přitom do následující operace Ruční
osazování vstupují polotovary jak ze střediska SMT tak i z Montáže A. Pro zrychlení toku by
bylo tedy žádoucí, aby předmontáž začínala o potřebnou dobu dříve a tedy ještě před
ukončením výroby na středisku SMT. Kromě jiného výroba na pracovišti Montáž A začala až
o den déle než byla ukončena výroba na SMT a navíc až v průběhu směny v 11 hod. Takto se
průběžná doba výroby navýšila o více než celý jeden den.
6. Nedodržení FIFO mezi objednávkami.
Při tomto mapování se v průběhu zpracování vinou operátora na pracovišti Test komplet
zaměnily dvě výrobní objednávky. Konkrétně pracovník začal zpracovávat novou výrobní
objednávku a nevšiml si zbývajících 2 beden z předchozí objednávky. Přestože nesledujeme
FIFO v rámci jedné výrobní objednávky, mezi dvěma výrobními objednávkami nás již FIFO
zajímá. Pokud se jedná o stejné výrobky, pak se při záměně pouze prodlouží doba výroby
určitých kusů. Horší případ by nastal, pokud by výrobní objednávky měly například na přání
zákazníka jiné komponenty v polotovarech, poté by došlo ke smíchání dvou různých šarží
výrobků ve výrobní objednávce a zákazník by dostal v rámci dodávky dva různé výrobky,
které nechtěl a které by nebyly rozlišeny. Z jaké výrobní objednávky polotovary pochází
pozná pracovník z průvodky, na které je uvedeno číslo objednávky, která je u každé bedny.
Kromě toho číslo objednávky zapisuje také do knihy „Statistika denní produktivity“
testovacího zařízení, která je na tomto pracovišti (vyobrazena na Obrázek 38) a ze které se dá
porušení FIFO též vysledovat.
Obrázek 38 Nedodržení FIFO mezi dvěma výrobními objednávkami [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
53
2.5.1.1 Analýza pracoviště Ruční osazování
Po vyrobení celé výrobní dávky na středisku A jsou polotovary uskladněny v meziskladu před
pracovištěm Ruční osazování. Toto pracoviště svou kapacitou ovlivňuje dobu zpracování celé
vyrobené dávky na středisku B, neboť určuje její takt, a proto je vhodné toto pracoviště
podrobit analýze a zjistit, zda se dá najít potenciál ke zvýšení produktivity.
a) Charakteristika pracoviště
Pracoviště je vyobrazeno na Obrázek 40 a Obrázek 39. Na tomto pracovišti se osazují pájecí
masky dvěma typy polotovarů. Pracuje se ve 2 směnách, práci provádí jeden operátor viz
VSM mapa. Layout pracoviště je schematicky znázorněn na Obrázek 41.
Obrázek 40 Pracoviště Ruční
Osazování [vlastní] Obrázek 39 Pracoviště Ruční
osazování [vlastní]
Obrázek 41 Schéma pracoviště Ruční osazování [vlastní]
Bedna s polotovary
multipanelů
Vozík s prázdnými
maskami I
Bedna s polotovary
konektor s vodiči
Nevyužité rámy pro
umístění materiálu
Krabice pro vadné díly
Krabice pro odpad
Umístění rukavic
Vozík pro masky II
Další pracoviště
Další pracoviště
Zásoba polotovarů
konektor s vodiči Předmontáž
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
54
b) Miniaudit pořádku a čistoty na pracovišti a vizualizace na pracovišti
Stav čistoty, údržby a vizualizace jsem shrnula v následujících miniauditech, které jsem
zpracovala během prováděné analýzy. Oba miniaudity se pohybují v horních hodnotách a
ukazují, že pracoviště již prošly určitým stupněm úprav a standardizace.
Tabulka 1 Miniaudit pořádku a čistoty na pracovišti [vlastní]
Tabulka 2 Miniaudit vizualizace na pracovišti [vlastní]
Miniaudit pořádku a čistoty na pracovišti
Pracoviště čisté, přehledné a uspořádané. ano
Na pracovišti se nevyskytují žádné nepotřebné věci. ano
Logistické cesty jsou prázdné a volné. částečně
Je dodržován postup dle plánu úklidu. ano
Jsou zavedeny standardy 5S. částečně
počet bodů 8
dosáhnutá výše 80%
Miniaudit vizualizace na pracovišti
Všechna nekvalita je vytříděna a označena. ano
Pomůcky a nástroje jsou označeny. ne
Je snadné nalézt součást nebo díl pro výrobní činnosti. ano
Na pracovišti je zavedena vizualizace v podobě tabule
s ukazateli výkonu a produktivity práce. ne
Věci jsou uloženy na definovaných místech. ano
Je jasně a přehledně dán plán výroby a pracovní postup. ano
počet bodů 8
dosáhnutá výše 66%
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
55
c) Silné a slabé stránky pracoviště
Mezi silné stránky tohoto pracoviště patří jeho čistota a pořádek a určitý již zavedený
standard, což dokazují hodnoty miniauditů provedené v předchozím bodě.
Přesto však při pozorování pracoviště a práce operátora byly odhaleny slabé stránky, které
snižují produktivitu pracovníka.
Nevhodné umístění polotovarů pro výrobu
Do pájecí masky patří 4ks multipanelu a 24 ks konektorů s vodiči. Multipanely má operátor
umístěné v ESD bedně za zády a konektory v bedně po pravé ruce. Pro manipulaci
s multipanely musí používat rukavice neboť se nesmí dotýkat jedné strany PCB s osazenými
součástkami. Rukavice má operátor umístěné po levé straně u dopravníkového pásu, rukavice
nasadí, a poté se na židli otočí a ohýbá k zemi pro 4ks multipanelů do ESD bedny. Toto
umístění polotovarů je více než nešťastné a vyvolává vysoce neergonomický pohyb pro
operátora při manipulaci viz Obrázek 42. Po sundání rukavic a vrácení se do pracovní pozice
nastávají další pohyby navíc jako usazení na židli, zasunutí ke stolu, popotažení a úprava
trika. Umístění konektorů s vodiči je v ESD bedně po pravé ruce operátora. Při každé nové
masce si operátor vyndá z bedny určité množství polotovarů a umístí jej na stůl, odkud potom
jednotlivé díly odebírá. Vytváří si tak mezisklad.
Nevhodně umístěné vozíku s pájecími maskami
Pájecí masky slouží jako šablona pro zkompletování výrobku
z jednotlivých polotovarů. Maska drží komponenty na svém místě
tak, aby se mohly v pájecí lince automaticky zaletovat. Prázdné
masky jsou mezi pracovištěm Ruční osazování a Zapájení
přepravovány na dvou vozících. Na každém vozíku je 5ks pájecích
masek umístěných nad sebou. Tento vozík se nachází v prostoru
pracoviště za zády operátora. Po každé naplněné masce se operátor
musí zvednout, masku z vozíku vyndat a usadit ji na pracovní stůl.
Manipulace s vozíkem
Po každých 5ti ks osazených masek se vozík vyprázdní. Operátor
vezme prázdný vozík, odveze ho na pracoviště Zapájení, vezme si
vozík naplněný maskami a přiveze ho do prostoru svého pracoviště.
Takto operátor ztrácí čas manipulací, jež by měl zabezpečovat
zásobovač, obzvlášť tam, kde je úzké místo. Obrázek 44 Vozík
s maskami [vlastní]
Obrázek 42 Umístění konektorů
s vodiči
Obrázek 43 Umístění multipanelu
[vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
56
d) Analýza cyklových časů
Při analýze pracoviště nás také zajímá plnění platných norem. K tomuto účelu využijeme data,
která jsme získali při přímém měření snímků operací při sestavování VSM mapy. Celkově
jsme provedli 10 náměrů délky operace, vypočítali průměrnou hodnotu, připočetli přirážku
10% a porovnali ji s platnou normou. Takto jsme zjistili, že naměřený čas se od skutečné
normy liší o 6,6 %, což dělá 136 ks výrobku. Rozdíl v plnění norem je uveden v Tabulka 3.
Plnění norem
Datum Směna Stroj Operace Výrobek Číslo
5.9.2012 6:00-14:00 0 2100
Buhler direct
start 502
ks/hod s/ks Výkon za směnu (ks)
Firma - norma času 277 13 2077
Vlastní - norma času 295 12,2 2213
Rozdíl (%)
6,6%
Délka směny 27 000 s (450min)
Tabulka 3 Ověření plnění norem [vlastní]
e) Analýza činnosti pracovníka
Výčet slabých stránek pracoviště poukázal především
na nevhodné rozmístění polotovarů a pracovních
prostředků, které vedou k nárůstu manipulace, jež musí
operátor vykonávat. Protože nás zajímal podíl těchto
časů nepřidávajících hodnotu na celkovém výrobním
čase, provedli jsme časovou studii – snímek
pracovního dne. Analýzou jsme zjistili, že podíl
nepřidané hodnoty na výrobním čase je 26%, z čehož
22% tvoří manipulace s materiálem, polotovary a
vozíky s maskami. Těchto 22% je 5940s, 99 minut,
tedy 1 hod a 39 min směny. Za tuto dobu bychom
mohli vyrobit o 486 ks výrobku více.
Cílem optimalizace tohoto pracoviště by tedy měla být
minimalizace manipulace, čímž by se zvýšila
produktivita pracoviště. Ideální hodnota počtu
vyrobených kusů za směnu, byli-li bychom schopní
odstranit veškerou manipulaci se pohybuje kolem
2699ks, což je o 622ks více než je nynější norma.
Obrázek 45 Graf činnosti
pracovníka‘[vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
57
2.5.1.2 Shrnutí analýzy
Shrneme–li identifikované problémy z analýzy, pak se jedná zejména o nevybalancovaný
výrobní tok, oblast plánování mezi středisky, kde je uplatňován tlakový systém výroby,
hromadění rozpracované výroby mezi operacemi a nadvýrobu.
Z VSM mapy jsme také určili úzké místo výrobního toku, pro nějž jsme provedli analýzu a
odhalili tak jeho potenciál pro zvýšení produktivity.
Kombinace všech výše uvedených faktorů vede k prodloužení průběžné doby výroby
produktu, což se odráží ve vázanosti kapitálu v rozpracované výrobě. Rozpracovaná výroba
také klade nároky na prostor pro uskladnění.
Cílem racionalizace je navrhnout zlepšení uvedených problémů výrobního toku.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
58
2.6 Návrh optimalizace
V této kapitole jsou uvedeny návrhy optimalizace ve výrobním procesu, které vychází
ze závěrů předchozí analýzy.
Redukce nadvýroby – snížení velikosti výrobní dávky
Jak bylo uvedeno v kapitole 2.5.1, v bodu 5 analýzy, je současná hodnota nadvýroby 23% i se
započítanou průměrnou hodnotou zmetkovitosti. Každý týden se tak vyrobí o 5554 ks více
než zákazník odebírá. S ohledem na odběr zákazníka, započítanou zmetkovitost,
zaokrouhlením pro přepravní balení a technologický postup, je vhodné snížit současnou
výrobní dávku 24000ks o 5520ks, tedy nová výrobní dávka by byla 18480 ks.
Dřívější začátek výroby polotovarů na pracovišti Montáž A
Pracoviště Montáž A musí začít vyrábět v předstihu, aby zabezpečilo dodání polotovarů pro
výrobu na pracoviště Ruční osazování v době, kdy končí poslední operace na středisku SMT.
Minimální doba začátku předvýroby oproti operaci Ruční osazování je 1 hodina (pokrytí
přepravní dávky 240ks ). Vhodné by bylo však začít výrobu na Montáži A o den dříve, než je
plánované ukončení operace na pracovišti Dělení. Toto opatření by mělo realizovat řízení
výroby a plánování.
Návaznost začátku výroby pracoviště Ruční osazování na konec operace Dělení
Pracoviště Ruční osazování je úzké místo procesu, které určuje takt výroby a ovlivňuje
celkovou dobu výroby. Při plánování výroby bychom se měli snažit, aby výroba časově co
nejvíce navazovala na konec operace Dělení ve výrobním středisku A. Popřípadě na
pracovišti Dělení nečekat, až se vyrobí celá výrobní dávka, ale průběžně odvádět hotové
polotovary do supermarketu střediska B. Stejně jako předchozí bod musí toto opatření vzít
v úvahu řízení výroby a plánování., obecně by se plánování mělo snažit o snížení prodlev
výroby mezi středisky. Tento stav je také možno řešit změnou systému řízení výroby, který je
popsán v dalším bodě.
Zavedení výrobního kanbanu v rámci celého procesu
Analýza procesu ukázala, že každé výrobní středisko je řízeno nezávisle dle plánování MRP
systému. Stává se tak, že mezi jednotlivými středisky dochází k časové prodlevě mezi
zpracováním a před jednotlivými pracovišti se tak hromadí rozpracovaná výroba. Takto by se
také vyřešily problémy s nadvýrobou a dodržováním FIFO mezi výrobními objednávkami.
Celý informační tok kanbanu spočívá v předání informace o požadované výrobní zakázce na
expedici. Předání informace by zajišťovala výrobní kanbanová karta. Expedice si vyžádá
hotové výrobky na středisku D, aby mohlo středisko D zahájit práci musí si objednat zapájené
výrobky z montáže ze střediska B, aby mohlo středisko B zahájit práci, potřebuje objednat
osazené multipanely ze střediska A, aby středisko A mohlo zahájit práci potřebuje materiál ze
skladu. Takto by byl výrobní proces samořiditelný, kdy každé středisko by bylo zároveň
zákazníkem i dodavatelem. Součástí toku by také byly definované supermarkety mezi
jednotlivými středisky, zakreslené ve VSM mapě. Náklady na zřízení supermarketů by
nebyly, jelikož jsou k dispozici ve skladu, neboť byly využívány dříve u jiného produktu, jež
se už nevyrábí. Kanban mění systém tlaku materiálového toku výroby na systém tahu.
Znázornění popsaného toku je uvedeno v mapě budoucího stavu na Obrázek 47.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
59
Optimalizace úzkého místa - pracoviště Ruční osazování
V kapitole 2.5.1.1 byla provedena analýza pracoviště. Z této analýzy vyplynulo, že 22%
pracovního času tvoří manipulace ať už je to manipulace s materiálem nebo pracovními
pomůckami. Jeden z výrobních polotovarů je nevhodně umístěn v prostoru za pracovníkem,
který tak musí kvůli každé masce vykonat vysoce neergonomický pohyb a to více než 80 krát
denně. Pracovní materiál by bylo vhodné přemístit do blízkosti pracovníka na dosah. Samotný
stůl je vybaven stavitelnými rámy pro držení krabic s materiálem, které jsou ovšem zcela
nevyužity. Operátor také vykonává manipulaci, jako je doplňování materiálu a výměna
potřebných pracovních pomůcek. Tyto činnosti by však vůbec na pracovišti, které je úzkým
místem neměl vykonávat a měly by být zabezpečeny manipulantem. Další činností, která
tvořila 5% nepřidané hodnoty je nasazování a sundavání rukavic při každé manipulaci
s polotovarem multipanel. Osazených součástek se pracovník nesmí dotýkat rukou jen z jedné
strany. Pokud by multipanely byly umístěny v blízkosti pracovníka na dosah, bylo by možné
místo dvou rukavic použít jen jednu. Druhou rukou si může pracovník destičku přidržovat ze
strany, která je neosazena SMD součástkami a také může lépe s rukavicí manipulovat. Vozík
s maskami je v současné době umístěn za zády operátora, který se vždy musí zvednout a
masku přenést na pracovní stůl. Vozík je tedy lepší dát do větší blízkosti pracovníka blíže ke
stolu. Protože masky nejsou zrovna lehké je jedna z možností upravit vozík tak, aby mohla
být maska odebírána ze stejné výšky, popř. z vozíku rovnou posunována po pracovním stole.
To by znamenalo vozík upravit tak, aby byl vybaven deskou s pružinami, které by po
odebrání jedné masky posunuly masku pod ní na její místo. Tato úprava by vyžadovala
investici cca 3000Kč/vozík s tím, že by ulehčila namáhání operátorky a manipulaci s maskou.
Můj návrh je tedy:
- Umístit polotovary multipanel do krabice na rám před pracovníka na dosah
- Umístit polotovary konektor do krabice na rám před pracovníka na dosah
- Místo dvou rukavic používat jen jednu
- Přemístit rukavici do krabice na rám před pracovníka na dosah
- Zajistit doplňování materiálu polotovarů do krabic se zadním plněním manipulantem
- Zajistit výměnu vozíků s prázdnými maskami manipulantem
- Umístit vozík blíže pracovišti
- Eventuální úprava vozíků o pružinovou desku
Samotný layout pracoviště s úpravami je zobrazen na Obrázek 46.
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
60
Obrázek 46 Úprava pracoviště Ruční osazování [vlastní]
Navržené úpravy organizace pracoviště umožňují využít jak rámy na pracovním stole, které
jsou již připraveny, ale nevyužívány, tak krabice na materiál, které jsou ve skladu z dřívějších
pracovišť. Jediným nákladem by tak byla eventuální úprava vozíku.
Změnou organizace pracoviště je možné počítat s navýšením produktivity. Už jen odstranění
manipulace s vozíky (80krát/směnu) znamená ušetřit 0,33s x 80= 26,4 min/směna, což je
1584ks, tedy 130 ks za směnu navíc. Další časovou úsporu lze najít v časech, které ušetří
manipulace s polotovary, které jsou v novém návrhu umístěny pro pracovníka „na dosah“.
Spolu s revidovanou normou operace, jež má rezervu 6,6% se jistě může jednat o
nezanedbatelnou hodnotu. Reálné hodnoty úspory času pro vyčíslení je však nejprve třeba
ověřit náměrem po změně organizace pracoviště.
Umístění rukavice Vadné díly
Polotovar multipanely Polotovar konektor s
vodiči
Vozík s maskami
Krabice na odpad
Předmontáž
Další pracoviště
Další pracoviště
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
61
2.7 Mapa budoucího stavu
Na základě sestavené mapy současného stavu, analýzy a identifikace problémů a návrhů
optimalizace byla sestavena mapa budoucího stavu, která zahrnuje veškeré návrhy změn
v toku výroby. Výhodou nově navrženého stavu je větší plynulost výroby, redukce
rozpracované výroby, zvýšení produktivity úzkého místa a zkrácení průběžné doby výroby.
Úspora v průběžné době výroby zahrnuje hlavně zkrácení čekání výrobků mezi střediskem
A-B a před expedicí, jež byly v analýze odhaleny jako rezervy v podobě 2 dnů. (Pozdní
začátek výroby o 1 den na středisku A a ukončení výroby dříve než je expediční datum). Další
očekávané úspory průběžné doby výroby by bylo možné hledat ve snížené výrobní dávce
neboť navržená výrobní dávka (18480ks) je ještě menší než mapované množství v mapě
současného stavu (19200ks) a také optimalizované pracoviště nabízí možnost zvýšení
produktivity, tedy lze říci, že výrobní dávka je schopna „projít“ výrobou rychleji než tomu
bylo doposud. Pro mapu budoucího stavu uvažuji upravenou normu na pracovišti Ruční
osazování o 0,6s/ks (12,2s->11,6s - úspora z manipulace vozíkem).
62
Dodavetelé Buehler
MRP Baan
Řízení a plánování
výrobyForecast 6
měsíců FAX
Potvrzení
objednávky 14
dopředu MAIL
Operativně TEL
8-33 dní MAIL
Týdně
Týdně
Denně
Týdně
Denně
Denně
Týdně čtvrtek
54250/měsíc
Balení bedny: 240ks/160ks /
100ks
2 směny
0,6s
0,18
dne
9,4s
0,35 dne
11,1s 2,5s 3,9s 5,7s 4,3s 15,5sPřidaná hodnota 56,1s
Průběžná doba 12,6 dne
Buehler Direct startMapa budouciho stavu
1
AOI Offline
2070
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
1
SMT
Yamaha
2035
C/T 0,6s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
V
V
Expedice
1
Dělení PCB
1120
C/T 0,5s
3 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 81000s
OEE 90%
V
0,6s 10,3s 4,3s 15,5s6,3s 4,4s
1
Montáž A
3500
C/T 10,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Ruční
osazování
2100
C/T 11,6s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Zapájení
SEHO
2701
C/T 2,5s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Vizuální
kontrola
3010
C/T 4,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Test
komplet
4010
C/T 6,3s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Lakování
5019
C/T 4,4s
2 směny
240ks-ESD bedna
Disp.čas 54000s
OEE 90%
1
Dělení,
kontrola,
balení
1124
C/T 15,5s
2 směny
100ks/160ks/240ks
- externí balení
Disp.čas 54000s
4,28
dne
0,94 dne
0,54 dne 0,82dne 0,95 dne4,54
dní
VA – index 0,000052
11,6s
Obrázek 47 Mapa budoucího stavu [vlastní]
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
63
2.8 Zhodnocení navržených změn
Tato kapitola je zaměřena na shrnutí přínosů optimalizací v procesu, které byly navrženy na
základě použití metody Value stream mapping a analýzy hodnotového toku. Jedná se jak o
ekonomické přínosy, tak o přínosy, které nelze kvantifikovat, avšak mají jednoznačný
pozitivní vliv.
Vytvoření standardu pro aplikaci metody VSM v tomto podniku.
- Na základě úpravy metody a jejího ověření v procesu je možné VSM aplikovat
i na další produkty ve výrobě.
Snížení výrobní dávky.
- Byla navržena snížená výrobní dávka o 23%, při ceně nákladů na jeden kus 15
Kč se jedná o měsíční úsporu nákladů vázaných ve výrobě (4x5520ksx15Kč)
331200 Kč
Pozn: Hodnota jednotkových nákladů byla pozměněna z důvodu zachování
obchodního tajemství společnosti.
Zkrácení průběžné doby výroby o 2 dny. - Realizací navržených opatření došlo ke zkrácení časů čekání rozpracované výroby
Na snížení průběžné doby výroby má dále vliv snížená výrobní dávka, zkrácení
prostojů ve výrobě mezi středisky, zkrácení doby čekání na skladě před expedicí,
zrušení části manipulace, změna organizace pracoviště a tím zvýšená produktivita
úzkého místa.
Snížení rozpracované výroby mezi pracovišti - V souvislosti s výše uvedeným bodem došlo ke snížení velikosti rozpracované
výroby mezi pracovišti. Stav lze ověřit další VSM mapou nebo simulací
v některém simulačním software.
Optimalizace pracoviště Ruční osazování.
- Na základě analýzy pracoviště byla pozměněna jeho organizace, zrušením
manipulace s vozíky operátorem došlo k úspoře 26,4 min/směnu, tedy k možnosti
výroby o 160ks/směnu více. Další redukce výrobních časů lze očekávat z lepší
změny organizace práce, které lze ověřit po změně pracoviště.
- Navržené změny v organizaci materiálu zredukují neergonomické pohyby
operátora na pracovišti.
Zlepšení systému řízení výroby – kanban
- Návrh zavedení systému řízení kanbanem zlepšuje jednoduchou komunikaci mezi
středisky a zavádí řízení výroby mezi středisky tahem pomocí interního kanbanu
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
64
Závěr
Cílem této diplomové práce byla aplikace metody Value stream mapping na vybraný produkt
společnosti Integrated Micro-Electronic Czech Republic s.r.o., analýza výrobního procesu,
identifikace problémů a návrh optimalizačních opatření vedoucích k racionalizaci výroby.
Práce je rozdělena na část teoretickou a praktickou. Teoretická část je věnována problematice
štíhlé výroby a jejím základním metodám. Podrobně je zde popsána metoda mapování
hodnotových toků - Value stream mapping.
Praktická část diplomové práce se zabývá vlastní aplikací metody VSM v podniku na vybraný
výrobek, která byla provedena dvakrát, jednou pro validaci v rámci úpravy metody pomocí
dotazníkového šetření, podruhé již jako vlastní analýza. Sestavením mapy současného stavu a
proběhlé analýzy byla identifikována problémová místa hodnotového toku a navržena
opatření, jejichž realizací lze zvýšit efektivnost sledovaného hodnotového toku. Základní
návrhy se týkají snížení velkosti výrobní dávky, optimalizací pracoviště úzkého místa a
návrhů pro systém řízení výroby. Tato opatření byla implementována do návrhu mapy
budoucího stavu. V závěru práce bylo provedeno zhodnocení navržených změn.
Cíle práce tak jak byly definovány na začátku projektu byly naplněny.
V této diplomové práci byly použity výsledky z projektu OP VK č.CZ.1.07/2.3.00/09.0163
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
65
Použitá literatura
[1] Košturiak, Ján a kol. Štíhlý a inovativní podnik. Praha: Alfa Publishing, 2006. 237 s.
Management studium. ISBN 80-86851-38-9.
[2] Rother, Mike a Shook, John. Learning to see: value-stream mapping to create value and
eliminate muda. Cambridge: Lean Enterprise Institute, 2003. 102 s. ISBN 0-9667843-0-8.
[5] NEUBERTOVÁ, Michaela. Projekt optimalizace zásobování výrobních linek při výrobě
součástí palivových. Zlín, 2011. Dostupné z: www.dspace.k.utb.cz/handle/10563/15316.
Diplomová práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Vedoucí práce Ing. Jaromír Černý, PhD.
[11] MAŠÍN, Ivan. Mapování hodnotového toku ve výrobních procesech. 1. vyd. Liberec :
Institut průmyslového inženýrství, 2003. 80 s. ISBN 80-902235-9-1
[12] ZLOCHOVÁ, Martina. API-AKADEMIE PRODUKTIVITY A INOVACÍ, s.r.o.
Management toku hodnot - Metoda VSM: Seminář. 9.října 2012. Brno, 2012.
Internetové zdroje:
[3] DNA - Toyota Production system. In: E-api.cz [online]. [cit. 2012-11-24]. Dostupné z:
http://e-api.cz/page/68662.dna-8211-toyota-production-system/
[4] Toyota je opět světovou jedničkou v produkci aut [online]. Praha: Ringier Axel Springer
CZ a.s. [cit. 2012-11-24]. ISSN ISSN 1213-8991. Dostupné z: http://www.auto.cz/toyota-je-
opet-svetovou-jednickou-v-produkci-aut-68588
[6] Toyota Production System. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco
(CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-11-24]. Dostupné z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Toyota_Production_System
[7] Plýtvání (muda). In: https://managementmania.com [online]. [cit. 2012-11-24]. Dostupné
z: https://managementmania.com/cs/plytvani
[8] GREGOROVIČOVÁ, Lucie. Plýtvání v administrativě. In: E-api.cz [online]. 25.02.2009.
[cit. 2012-11-24]. Dostupné z: http://e-api.cz/article/68952.plytvani-v-administrative/
[9] CHROMJAKOVÁ, Felicita. Hodnota: Štíhle myslenie, kľúč k štíhlej výrobe. In:
http://www.ipaservis.sk [online]. Fraunhofer IPA Slovakia [cit. 2012-11-24]. Dostupné z: http://www.ipaservis.sk/slovnik_view.aspx?id_s=154
[10] HŘEBÍČEK, Vladimír. Lean management ve výrobě. In: www.businessinfo.cz [online].
7.4.2009. [cit. 2012-11-24]. Dostupné z: http://www.businessinfo.cz/cs/clanky/lean-management-
ve-vyrobe-2824.html
[11] Co je to Lean?. In: [online]. [cit. 2012-11-24]. Dostupné z: http://www.leanexperts.cz/lean-
sluzby/stihla-vyroba/
[13] GREGOROVIČOVÁ, Lucie. Nástroj pro identifikaci plýtvání: Mapování toku hodnot
(Value Stream Mapping) - 1. část. In: [online]. [cit. 2012-12-11]. Dostupné z: http://e-
api.cz/page/69576.nastroj-pro-identifikaci-plytvani-mapovani-toku-hodnot-value-stream-mapping-1-
cast
[14] CHROMJAKOVÁ, Felicita. VSM: MATERIÁLOVÝ VERZUS INFORMAČNÝ TOK.
In: [online]. [cit. 2012-12-11]. Dostupné z: http://www.ipaservis.sk/slovnik_view.aspx?id_s=107
[15] SMD - povrchní úvahy nad povrchovou montáží. In: [online]. [cit. 2013-04-08].
Dostupné z: http://petr-kubac.blog.cz/1205/smd-povrchni-uvahy-nad-povrchovou-montazi
Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Diplomová práce, akad.rok 2012/13
Katedra průmyslového inženýrství a managementu Bc. Kristýna Pechová
66
[16] M. Šimon, A. Miller, L. Čechová, Z. Černý : Logistika a DP [CD-ROM]. [Plzeň]:
SmartMotion, 2012. ISBN 978-80-87539-13-2
[17] P. Kopeček, M. Malaga : Plánování a řízení výroby a DP [CD-ROM]. [Plzeň]:
SmartMotion, 2012. ISBN 978-80-87539-14-9
[18] Interní materiály firmy Integrated Micro-Electornics Czech Republic s.r.o.
PŘÍLOHA 1: VYPLNĚNÉ PRŮVODKY
Ukázka vyplněných průvodek operátory z druhého kola dotazníkového šetření.
Vyplněná průvodka středisko A [vlastní]
Vyplněná průvodka středisko B [vlastní]
Vyplněná průvodka středisko D [vlastní]
68
PŘÍLOHA 2: ZPRACOVÁNÍ VSM MAPY V MS VISIO
Ukázka vypracování map v programu MS Viso
Knihovna ikon pro tvorbu VSM map
Evidenční list
Souhlasím s tím, aby moje diplomová práce byla půjčována k prezenčnímu studiu
v Univerzitní knihovně ZČU v Plzni.
Datum: Podpis:
Uživatel stvrzuje svým podpisem, že tuto diplomovou práci použil ke studijním účelům a
prohlašuje, že ji uvede mezi použitými prameny.
Jméno Fakulta/katedra Datum Podpis